??????? 美國加州大學(xué)圣地亞哥分校工程師開(kāi)發(fā)了一種電子貼片,可監測深層組織中包括血紅蛋白在內的生物分子,這為醫療專(zhuān)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。
??????? 研究人員表示,體內血紅蛋白的數量和位置,提供了有關(guān)特定位置血液灌注或積聚的關(guān)鍵信息。體內低血液灌注或導致嚴重的器官功能障礙,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,提示可能出現腦出血、內臟出血或惡性腫瘤。持續監測可幫助診斷這些情況,有助于及時(shí)采取挽救生命的干預措施。
??????? 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(cháng)期監測。它可在深層組織中以亞毫米空間分辨率對血紅蛋白進(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)設備一般只能感知皮膚表面的生物分子。它還能實(shí)現與其他組織的高對比度。由于其光學(xué)選擇性,它可通過(guò)集成具有不同波長(cháng)的不同激光二極管,以擴大可檢測分子的范圍及潛在的臨床應用。
??????? 該貼片在其柔軟的有機硅聚合物基質(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?chē)橘|(zhì)中,壓電換能器接收聲波,聲波在電氣系統中進(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(xiàn)技術(shù)安全得多。研究團隊計劃進(jìn)一步開(kāi)發(fā)該設備,包括將后端控制系統縮小為用于激光二極管驅動(dòng)和數據采集的便攜式設備,從而大大擴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前,有沒(méi)有一個(gè)特殊時(shí)間段是可以“按響警鈴”的?研究表明,對深層血紅蛋白的持續監測,就能起到這種作用。本文中的新設備,用非常簡(jiǎn)單的貼片方式,在密切監測高危人群方面發(fā)揮了巨大潛力。未來(lái),這種基于電化學(xué)的設備還能用于更多生物分子的監測,是長(cháng)期可穿戴監測應用的良好候選者。