可實(shí)現(xiàn)炎癥水平持續(xù)監(jiān)測 植入式傳感器再獲突破
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】炎癥是機(jī)體對有害刺激產(chǎn)生的以防御為主的反應(yīng)現(xiàn)象，表現(xiàn)為局部出現(xiàn)紅、熱、腫、痛、功能障礙等癥狀。炎癥的發(fā)生，本身有利于人體對病原體進(jìn)行防御，屬于免疫機(jī)能，但是如果不及時治療，會直接影響到身體狀況，包括但不限于破壞免疫系統(tǒng)平衡、加劇感染風(fēng)險(xiǎn)。也正因如此，在醫(yī)療過程中，炎癥的檢測、探明與治療占據(jù)了重要的地位。
目前，臨床醫(yī)學(xué)上檢測炎癥的方法主要分為體格檢查、血常規(guī)檢測、尿常規(guī)檢測、分泌物檢測、影像學(xué)檢查，并且得益于技術(shù)的成熟，檢測的準(zhǔn)確性非常高。但是這些都屬于非持續(xù)性檢測，無法捕捉到數(shù)據(jù)的變化。然而，針對炎癥的可持續(xù)檢測又存在諸多技術(shù)難點(diǎn)。不過就在最近個，美國西北大學(xué)生物工程師團(tuán)隊(duì)受到大自然啟發(fā)，成功開發(fā)出一種，可實(shí)時跟蹤活體動物蛋白質(zhì)水平波動的，植入皮下的傳感器。這種傳感器可用于炎癥的持續(xù)性檢測。
蛋白質(zhì)作為生物體的基本組成部分，參與了人體內(nèi)的許多生物過程，包括炎癥反應(yīng)。在炎癥過程中，蛋白質(zhì)的合成和降解速率可能發(fā)生改變，導(dǎo)致炎癥相關(guān)蛋白質(zhì)的表達(dá)水平發(fā)生變化。因此通過監(jiān)測這些蛋白質(zhì)水平的波動，可以實(shí)時跟蹤炎癥的變化情況，為炎癥性疾病的診斷和治療提供重要依據(jù)。
但在蛋白質(zhì)檢測中，科學(xué)家通常使用能與特異蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA受體，這些受體功能過強(qiáng)，一旦結(jié)合蛋白質(zhì)便難以釋放，因此無法實(shí)時測量血液蛋白質(zhì)的波動。為了解決這一問題，研究團(tuán)隊(duì)開始從DNA受體著手于解決問題。
研究團(tuán)隊(duì)從蘋果樹搖動可使蘋果掉落中受啟發(fā)，設(shè)計(jì)了一種交變電位電極設(shè)計(jì)了一種功能上類似一排排球狀的擺錘的特殊那么傳感器，這些傳感器可以使DNA鏈產(chǎn)生振蕩，從而釋放蛋白質(zhì)，重置傳感器。而每次施加交變電場重置傳感器后，又可以再次進(jìn)行測量，間隔僅僅只有一分鐘左右。
基于此，研究人員制造了一種可植入的微型傳感器裝置，其電極和傳感器被置于一根微針內(nèi)。而這種微型傳感器裝置使用方法類似現(xiàn)有的連續(xù)血糖監(jiān)測儀，通過微針刺入皮膚以采集液體樣本完成長期監(jiān)測。而實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，其測量結(jié)果與檢測體液中蛋白質(zhì)的金標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方法高度一致。因此我們也有理由相信，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，這種設(shè)備在不遠(yuǎn)的未來能夠?yàn)獒t(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來便利與改變。
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