美因茨約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種植入式生物傳感器

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，德國(guó)美因茨約翰內(nèi)斯·古騰堡大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種植入式生物傳感器，可有望測(cè)量人體內(nèi)各種藥物和生物標(biāo)志物的濃度。與許多植入式器件不同，這種傳感器可以在皮膚下放置數(shù)月而不會(huì)被人體排斥或失去功能。該傳感器使用了被特定藥物分子受體包裹的金納米顆粒，當(dāng)目標(biāo)分析物與它們結(jié)合時(shí)，這些金納米顆粒會(huì)反射特定波長(zhǎng)的紅外光。研究人員可以從體外非侵入性地檢測(cè)到這種反射紅外光的變化，因此這項(xiàng)技術(shù)可滿足長(zhǎng)期的生物傳感應(yīng)用。

可以在人體原地“駐留”很長(zhǎng)時(shí)間的植入式生物傳感器，對(duì)于臨床應(yīng)用非常有意義，包括監(jiān)測(cè)體內(nèi)藥物或生物標(biāo)志物的濃度。然而，植入式傳感器通常會(huì)引起異物反應(yīng)，導(dǎo)致免疫攻擊和纖維組織包裹，損害傳感器功能和生存能力。

為了解決上述限制問(wèn)題，研究人員開(kāi)發(fā)了一種皮下生物傳感器，它由懸浮在聚合物水凝膠中的金納米顆粒組成。水凝膠有助于減輕免疫排斥反應(yīng)，并在人體內(nèi)充當(dāng)人造組織。金納米顆粒采用特定藥物分子受體進(jìn)行修飾。有趣的是，這種新型生物傳感器并沒(méi)有因?yàn)榻M織的生長(zhǎng)而受損，可以長(zhǎng)時(shí)間發(fā)揮傳感作用。

隨著血管和細(xì)胞“侵入”水凝膠，目標(biāo)分析物就更加接近懸浮在水凝膠中的金納米顆粒。然后，目標(biāo)分析物與包裹在金納米顆粒表面的受體相結(jié)合，導(dǎo)致金納米顆粒反射紅外光的波長(zhǎng)變化。最后，研究人員可以通過(guò)微創(chuàng)方式（一種特殊的紅外讀取器）檢測(cè)皮膚上的這種“顏色”變化。

“我們習(xí)慣于彩色物體隨著時(shí)間的推移而褪色。然而，金納米顆粒不會(huì)被歲月“漂白”，能夠永久保持其顏色。研究人員Katharina Kaefer在一份新聞稿中說(shuō)道：“由于金納米顆粒可以很容易地被各種不同的受體包裹，因此它們是植入式生物傳感器的理想平臺(tái)。”

參與這項(xiàng)研究的另一位研究人員Carsten Soennichsen介紹說(shuō)：“我們的植入式生物傳感器就像一個(gè)微不足道的紋身，比一便士大不了多少，厚度只有一毫米不到。到目前為止，研究小組已經(jīng)將該生物傳感器植入到無(wú)毛大鼠的皮膚下進(jìn)行了測(cè)試工作，用于檢測(cè)一種稱為‘卡那霉素’的抗生素，并且能夠檢測(cè)幾個(gè)月，性能沒(méi)有明顯下降?！?/p>

研究人員希望將這項(xiàng)生物傳感技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，未來(lái)不僅可以用于檢測(cè)多種藥物，還可以檢測(cè)生物標(biāo)記物。

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