植入式傳感器連續(xù)傳輸有關(guān)體液中生命值或生物標(biāo)志物濃度的信息，使醫(yī)生能夠調(diào)查疾病進(jìn)展并監(jiān)測(cè)治療成功。然而，當(dāng)前可用的技術(shù)在長(zhǎng)期操作和向不同分析物的轉(zhuǎn)移能力方面仍然面臨困難。最近， 德國(guó) 美因茲大學(xué) Carsten S?nnichsen 教授 團(tuán)隊(duì) 展示了基于金納米粒子的可推廣平臺(tái)的潛力，該 納米粒子嵌入水凝膠中，可長(zhǎng)期植入生物傳感 。

使用光學(xué)成像和智能傳感器 /參考設(shè)計(jì)， 團(tuán)隊(duì) 通過(guò)無(wú)創(chuàng)地通過(guò)皮膚詢(xún)問(wèn)植入的傳感器來(lái)評(píng)估麻醉大鼠中卡那霉素 ( Kanamycin)的組織濃度。 結(jié)合組織整合基質(zhì)，堅(jiān)固的適體受體和光穩(wěn)定的金納米顆粒， 該 技術(shù)具有延長(zhǎng)植入式傳感器壽命的強(qiáng)大潛力。由于金納米顆粒易于適應(yīng)不同的分析物，因此我們 的概念將在個(gè)性化醫(yī)學(xué)或藥物開(kāi)發(fā)中找到廣泛的應(yīng)用。相關(guān)論文以題為 Implantable Sensors Based on Gold Nanoparticles for Continuous Long-Term Concentration Monitoring in the Body 發(fā)表在《Nano Letters》上。

【主圖】

圖 1.我們基于金納米顆粒的新型植入式傳感器的設(shè)計(jì)，用于體內(nèi)無(wú)創(chuàng)濃度監(jiān)測(cè)。

圖 2.通過(guò)皮膚對(duì)卡那霉素的特定傳感器反應(yīng)的測(cè)量。

圖 3.皮下卡那霉素濃度的定量。

圖 4.植入傳感器在生理?xiàng)l件下的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

【總結(jié)】

為了達(dá)到更高的可靠性和準(zhǔn)確性，例如，需要通過(guò)自動(dòng)化的標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程(包括質(zhì)量控制)來(lái)改進(jìn)傳感器的制造和植入。此外，第一個(gè)實(shí)驗(yàn)表明，反射式讀出是可能的，這將使我們的技術(shù)更易于在人類(lèi)患者身上使用。考慮到這些進(jìn)展，團(tuán)隊(duì)對(duì)基于植入人造聚合物組織中的響應(yīng)性金納米顆粒的長(zhǎng)期可植入傳感器的演示具有替代或補(bǔ)充其他現(xiàn)有設(shè)計(jì)以進(jìn)行生物傳感的潛力。 植 入的等離子傳感器可以潛在地測(cè)量皮下組織中的分析物濃度，從而補(bǔ)充基于血液的分析， 例如，以研究藥代動(dòng)力學(xué)過(guò)程。由于對(duì)金納米顆粒的表面修飾研究得很深入，因此該平臺(tái)可用于在多重傳感器中長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控不同的生物標(biāo)志物，例如用于個(gè)性化醫(yī)學(xué)或藥物開(kāi)發(fā)。