植入式傳感器將實(shí)時(shí)個(gè)人健康數(shù)據(jù)傳遞給手機(jī)

個(gè)性化醫(yī)療向消費(fèi)者邁進(jìn)了一步，這得益于微小的植入式傳感器，可以預(yù)警一個(gè)人正在發(fā)展的健康問(wèn)題，為個(gè)別運(yùn)動(dòng)員指出最有效的運(yùn)動(dòng)類型，甚至幫助對(duì)受傷的士兵進(jìn)行分類。這是科學(xué)家們正在開(kāi)發(fā)的一系列設(shè)備的愿景。他們已經(jīng)開(kāi)始在歐洲推廣他們的第一臺(tái)設(shè)備，并希望在美國(guó)贏得這項(xiàng)技術(shù)的批準(zhǔn)

研究人員今天在第255屆美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)(ACS)全國(guó)會(huì)議和博覽會(huì)上展示了他們的成果。

“ 目前市場(chǎng)上的其他植入式傳感器有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，”Natalie A. Wisniewski博士說(shuō)。“它們經(jīng)常引發(fā)'異物'免疫反應(yīng)，將傳感器涂在炎癥細(xì)胞或疤痕組織上。” 該涂層可以使設(shè)備脫離毛細(xì)管并防止其準(zhǔn)確感知化學(xué)變化，因此幾周或幾個(gè)月后它就會(huì)停止工作。

Wisniewski和她的同事通過(guò)欺騙身體來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，因此它無(wú)法將傳感器識(shí)別為異物。傳感器比一粒米小，并且由水凝膠支架制成，其與隱形眼鏡一樣靈活。Profusa公司的Wisniewski說(shuō)，研究人員還確保他們的傳感器沒(méi)有任何平坦的表面，這對(duì)于細(xì)胞而言并不是天然的物質(zhì)，因此，細(xì)胞和毛細(xì)血管會(huì)長(zhǎng)入傳感器的多孔結(jié)構(gòu)中。引發(fā)不良免疫反應(yīng)。事實(shí)上，Wisniewski今天宣布植入人類志愿者的第一批傳感器在四年多后仍在運(yùn)作。

專利水凝膠是一種基于聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)的配方，聚(甲基丙烯酸2-羥乙酯)是一種用于制造軟性隱形眼鏡的聚合物。研究人員將水凝膠支架與染料分子結(jié)合在一起響應(yīng)血液中分析物的濃度。附著在水凝膠上的染料分子的類型決定了特定傳感器可以識(shí)別的分析物，例如氧氣，二氧化碳，葡萄糖或乳酸鹽。一個(gè)小的探測(cè)器靠在皮膚上，或作為貼片粘在皮膚上，通過(guò)皮膚照射近紅外光，使染料分子或多或少明亮地發(fā)出熒光，這取決于分析物的濃度。盡管這種熒光燈對(duì)于人眼是不可見(jiàn)的，但是檢測(cè)器可以看到它，然后無(wú)線傳輸測(cè)量值到計(jì)算機(jī)或手機(jī)以記錄隨著時(shí)間??的推移分析物濃度波動(dòng)的亮度變化。

Profusa正在尋求美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)其在美國(guó)的設(shè)備同時(shí)，其第一個(gè)產(chǎn)品已獲準(zhǔn)在歐洲進(jìn)行營(yíng)銷，并已被證明可報(bào)告治療周圍動(dòng)脈疾病患者的組織氧水平，這會(huì)影響數(shù)百萬(wàn)人全世界的人。該疾病減少了手臂和腿部氧合血液的流動(dòng)，在某些情況下會(huì)導(dǎo)致截肢。該裝置用于通過(guò)告知醫(yī)生患者四肢的氧氣水平下降來(lái)幫助預(yù)防截肢。Profusa還開(kāi)始與加利福尼亞大學(xué)舊金山分校的國(guó)家心臟，肺和血液研究所合作開(kāi)展臨床試驗(yàn)，使用傳感器跟蹤慢性足部傷口患者的氧氣水平。

Wisniewski及其同事正在開(kāi)發(fā)其他分析物(如葡萄糖)的傳感器，因此可以拓寬設(shè)備的應(yīng)用范圍。此外，Profusa一直致力于完善能夠跟蹤醫(yī)生通常通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)血液檢測(cè)評(píng)估的其他分析物的傳感器。我們的想法是注入一個(gè)同時(shí)檢測(cè)多種身體化學(xué)成分的傳感器。“傳感器可以提供與您的個(gè)人基線相關(guān)的分析物的連續(xù)記錄，”Wisniewski解釋說(shuō)。“那么如果事情發(fā)生了變化，它會(huì)在您出現(xiàn)癥狀之前提前標(biāo)記，這樣您就可以及時(shí)到醫(yī)生那里接受治療。” 該公司已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)描述傳感器如何工作的視頻。

Wisniewski說(shuō)，軍方也對(duì)這些設(shè)備感興趣，并且自公司成立以來(lái)一直提供支持。他們?cè)O(shè)想使用傳感器來(lái)評(píng)估部署期間士兵的健康狀況，或指出哪些受傷士兵首先在戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行治療。而今天，Wisniewski正在報(bào)告初步結(jié)果，顯示用這些傳感器跟蹤肌肉周圍氧氣水平的上升和下降會(huì)產(chǎn)生“氧氣特征”，可能會(huì)顯示一個(gè)人的健康水平。這些信息可以幫助軍方確定每個(gè)士兵的最佳訓(xùn)練方案，或者可以幫助運(yùn)動(dòng)員找到最有效的鍛煉來(lái)增強(qiáng)肌肉或耐力。