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可實現(xiàn)炎癥水平持續(xù)監(jiān)測 植入式傳感器再獲突破
2024年12月16日 17:03:29
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4512
炎癥是機體對有害刺激產(chǎn)生的以防御為主的反應現(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行防御，屬于免疫機能，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、加劇感染風險。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。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】炎癥是機體對有害刺激產(chǎn)生的以防御為主的反應現(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行防御，屬于免疫機能，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、加劇感染風險。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、影像學檢查，并且得益于技術(shù)的成熟，檢測的準確性非常高。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。不過就在最近個，美國西北大學生物工程師團隊受到大自然啟發(fā)，成功開發(fā)出一種，可實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。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，導致炎癥相關(guān)蛋白質(zhì)的表達水平發(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，一旦結(jié)合蛋白質(zhì)便難以釋放，因此無法實時測量血液蛋白質(zhì)的波動。為了解決這一問題，研究團隊開始從DNA受體著手于解決問題。
研究團隊從蘋果樹搖動可使蘋果掉落中受啟發(fā)，設計了一種交變電位電極設計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。而實驗結(jié)果顯示，其測量結(jié)果與檢測體液中蛋白質(zhì)的金標準實驗室方法高度一致。因此我們也有理由相信，隨著技術(shù)的進一步成熟，這種設備在不遠的未來能夠為醫(yī)療產(chǎn)業(yè)帶來便利與改變。
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