植入式傳感器連續(xù)傳輸有關(guān)體液中生命值或生物標志物濃度的信息，使醫(yī)生能夠調(diào)查疾病進展并監(jiān)測治療成功。然而，當前可用的技術(shù)在長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 美因茲大學(xué) Carsten S?nnichsen 教授 團隊 展示了基于金納米粒子的可推廣平臺的潛力，該 納米粒子嵌入水凝膠中，可長期植入生物傳感 。

使用光學(xué)成像和智能傳感器 /參考設(shè)計， 團隊 通過無創(chuàng)地通過皮膚詢問植入的傳感器來評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)具有延長植入式傳感器壽命的強大潛力。由于金納米顆粒易于適應(yīng)不同的分析物，因此我們 的概念將在個性化醫(yī)學(xué)或藥物開發(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，用于體內(nèi)無創(chuàng)濃度監(jiān)測。

圖 2.通過皮膚對卡那霉素的特定傳感器反應(yīng)的測量。

圖 3.皮下卡那霉素濃度的定量。

圖 4.植入傳感器在生理條件下的長期穩(wěn)定性。

【總結(jié)】

為了達到更高的可靠性和準確性，例如，需要通過自動化的標準化過程(包括質(zhì)量控制)來改進傳感器的制造和植入。此外，第一個實驗表明，反射式讀出是可能的，這將使我們的技術(shù)更易于在人類患者身上使用?？紤]到這些進展，團隊對基于植入人造聚合物組織中的響應(yīng)性金納米顆粒的長期可植入傳感器的演示具有替代或補充其他現(xiàn)有設(shè)計以進行生物傳感的潛力。 植 入的等離子傳感器可以潛在地測量皮下組織中的分析物濃度，從而補充基于血液的分析， 例如，以研究藥代動力學(xué)過程。由于對金納米顆粒的表面修飾研究得很深入，因此該平臺可用于在多重傳感器中長時間監(jiān)控不同的生物標志物，例如用于個性化醫(yī)學(xué)或藥物開發(fā)。