科技日?qǐng)?bào)北京12月19日電 (記者張夢(mèng)然)美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校工程師開發(fā)了一種電子貼片,可監(jiān)測(cè)深層組織中包括血紅蛋白在內(nèi)的生物分子,這為醫(yī)療專業(yè)人員提供了前所未有的獲取關(guān)鍵信息的途徑,可幫助發(fā)現(xiàn)危及生命的疾病,如惡性腫瘤、器官功能障礙、腦出血或腸道出血等。研究成果發(fā)表在15日的《自然·通訊》雜志上。
(相關(guān)資料圖)
研究人員表示,體內(nèi)血紅蛋白的數(shù)量和位置,提供了有關(guān)特定位置血液灌注或積聚的關(guān)鍵信息。體內(nèi)低血液灌注或?qū)е聡?yán)重的器官功能障礙,與心臟病發(fā)作和四肢血管疾病等有關(guān);而腦部、腹部或囊腫等部位異常積血,提示可能出現(xiàn)腦出血、內(nèi)臟出血或惡性腫瘤。持續(xù)監(jiān)測(cè)可幫助診斷這些情況,有助于及時(shí)采取挽救生命的干預(yù)措施。
這種新型、靈活、外形小巧的可穿戴貼片可舒適地貼在皮膚上,進(jìn)行無(wú)創(chuàng)長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。它可在深層組織中以亞毫米空間分辨率對(duì)血紅蛋白進(jìn)行三維映射,精確到皮膚以下幾厘米,而其他可穿戴電化學(xué)設(shè)備一般只能感知皮膚表面的生物分子。它還能實(shí)現(xiàn)與其他組織的高對(duì)比度。由于其光學(xué)選擇性,它可通過集成具有不同波長(zhǎng)的不同激光二極管,以擴(kuò)大可檢測(cè)分子的范圍及潛在的臨床應(yīng)用。
該貼片在其柔軟的有機(jī)硅聚合物基質(zhì)中配備了激光二極管陣列和壓電換能器。激光二極管將脈沖激光發(fā)射到組織中,組織中的生物分子吸收光能,并將聲波輻射到周圍介質(zhì)中,壓電換能器接收聲波,聲波在電氣系統(tǒng)中進(jìn)行處理,以重建波發(fā)射生物分子的空間映射。
鑒于其低功率激光脈沖,它也比具有電離輻射的X射線技術(shù)安全得多。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步開發(fā)該設(shè)備,包括將后端控制系統(tǒng)縮小為用于激光二極管驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)采集的便攜式設(shè)備,從而大大擴(kuò)展其靈活性和潛在的臨床實(shí)用性。
【總編輯圈點(diǎn)】
危及生命的病情進(jìn)展往往非常迅速。但在不可逆情形出現(xiàn)前,有沒有一個(gè)特殊時(shí)間段是可以“按響警鈴”的?研究表明,對(duì)深層血紅蛋白的持續(xù)監(jiān)測(cè),就能起到這種作用。本文中的新設(shè)備,用非常簡(jiǎn)單的貼片方式,在密切監(jiān)測(cè)高危人群方面發(fā)揮了巨大潛力。未來,這種基于電化學(xué)的設(shè)備還能用于更多生物分子的監(jiān)測(cè),是長(zhǎng)期可穿戴監(jiān)測(cè)應(yīng)用的良好候選者。
來源:科技日?qǐng)?bào)
來源:科技日?qǐng)?bào)
作者:張夢(mèng)然
責(zé)任編輯:馮崢
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