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可用于诊断的“纹身”传感器

日期:2019-07-30 来源:本站 供稿:生物资源与安全处 作者:管理员 类别:译文

现在,艺术纹身也可以作为一种诊断方法了。近日,来自德国的一个研究团队已经开发出永久的皮肤传感器,它可以作为艺术纹身使用。这项研究成果近日已发表在AngewandteChemie上。这种“纹身”是用一种比色分析配方被注入皮肤,而不是纹身墨水。当血液pH值或其他健康指标发生变化时,色素沉着的皮肤区域会改变其颜色。

通常,纹身师将墨水直接注入真皮层,这是一层大约1毫米厚的组织,承载着神经、血管和毛囊。纹身针刺穿皮肤最上层的表皮,然后将色素释放到下面的真皮中,色素会永久地染着皮肤。

使用纹身进行诊断而非美容是一个新的概念。在德国慕尼黑技术大学工作的研究员Ali K.Yetisen和他的同事们认为,这项技术可能有助于将传感器配方放置在身体的特定部位,在那里他们可以直接记录代谢物质的变化,而没有任何空间距离或时间延迟,或需要持续很长一段时间。

在这项研究中,研究人员确定并调整了三种比色化学传感器,这些传感器可响应生物标记产生颜色变化。第一个传感器是一个相当简单的pH指示剂,由染料甲基红、溴百里酚蓝和酚酞组成。如果将纹身注射到模型皮肤上(一块猪皮),当pH值从5调节到9,产生的纹身就会从黄色变成蓝色。

另外两个传感器检测葡萄糖和白蛋白的水平。白蛋白是血液中的一种载体和转运蛋白。体内的高血糖水平可能意味着糖尿病功能障碍,而白蛋白水平下降则可能意味着肝肾功能衰竭。葡萄糖传感器由葡萄糖氧化酶和过氧化物酶的酶促反应组成,酶促反应随着葡萄糖浓度的变化导致一种有机色素的结构发生变化,颜色由黄色变为深绿色。白蛋白传感器基于一种黄色染料,这种染料一旦与白蛋白结合就会变成绿色。

然后,研究人员将几个传感器纹身应用到猪皮上。当它们改变pH值、葡萄糖或白蛋白浓度时,纹身区域的颜色也随之改变。他们通过一个简单的智能手机摄像头和一个应用程序来评估颜色,从而量化这些可见的效果。

作者声称,这种传感器纹身可以用一种简单、低成本的技术对患者进行永久性监测。随着合适的比色传感器的发展,这项技术也可以扩展到记录电解质和病原体浓度,或病人的脱水程度。

研究人员表示,将进一步研究探索纹身艺术作品是否可以应用于诊断环境。

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