这项技术可以监测血红蛋白,为医疗专业人员提供关键信息,以发现危及生命的疾病。这包括恶性肿瘤,器官功能障碍,大脑或肠道出血等等。
研究人员发表了一篇关于将于2022年12月15日出版自然通讯.
“血红蛋白在体内的数量和位置提供了关于血液灌注或在特定位置积聚的关键信息,”加州大学圣地亚哥分校纳米工程教授、该研究的通讯作者盛旭说。“我们的设备显示出密切监测高危人群的巨大潜力,能够在紧急时刻及时干预。”
加州大学圣地亚哥分校的研究人员说,用核磁共振成像和x射线方法来提供这种情况的信息可能很笨重,而且很难获得。它们也只能提供分子当前状态的信息。这些方法无法提供长期的生物分子监测能力。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员说,这种传感器克服了这些限制。
“持续监测对于及时干预至关重要,可以防止危及生命的疾病迅速恶化,”该研究的合著者陈向军(音)说,他是Xu团队的纳米工程博士生。“基于电化学的生物分子检测的可穿戴设备,不限于血红蛋白,是长期可穿戴监测应用的良好候选者。然而,现有技术仅实现了皮肤表面检测的能力。”
更多关于可穿戴血红蛋白传感器的信息
据加州大学圣地亚哥分校介绍,这种灵活、低尺寸、可穿戴的贴片可以舒适地附着在皮肤上。它可以在深层组织中进行亚毫米空间分辨率的血红蛋白三维测绘。这可以延伸到皮肤下面几厘米,而其他可穿戴电化学设备只能感知皮肤表面的生物分子。
此外,它可以实现与其他组织的高对比度。光学选择性允许传感器扩大可检测分子的范围。它通过集成不同波长的激光二极管,以及潜在的临床应用来实现这一目标。
UCSD贴片的特点是激光二极管阵列和压电传感器在其软硅聚合物基质。二极管向组织中发射脉冲激光。组织中的生物分子吸收光能并向周围介质辐射声波。
研究人员计划以多种方式开发该设备,包括缩小后端控制系统。这将创造一种用于激光二极管驱动和数据采集的便携式设备。他们还计划探索这种可穿戴设备在核心温度监测方面的潜力。