新血液检测装置紧贴患者需求 |
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近年来,全球高血压、糖尿病等慢性疾病患者逐年增加。这些患者大都需要长期、定期监测相关生理指标,以便获得及时的诊治,使病情保持稳定。然而,24小时的血压监测、长期到医院化验血糖等,不仅使患者感到十分麻烦,且大量丢弃的血糖试纸,造成了资源的浪费。因此,使用简便、经济环保,无疑是检测装置发展的一个方向。近日,国内外科研人员独辟蹊径,竟然从西红?等植物中寻找出用于检测血糖的原材料,以替代血糖试纸;结合先进的电子科学技术,使血压检测装置“变”得直径小于1毫米,将其“潜”入人体来监测血压;而爱尔兰的科学家还根据力学原理发明了一种检测血液病毒的技术??这些科研成果颇具新意,有望大大减少患者和医生监测病情的麻烦,同时降低医疗成本。
中国:生物感测器有望减少血糖试纸消耗
日前,香港文汇报报道,香港浸会大学化学系的研究人员正在与四川大学合作研究一种以西红柿皮制成的生物感测器。如果这项研究获得成功,将有望取代以往糖尿病患者常用的试纸检测方法,从而使检测更加简便、经济、环保。
负责此项研究的香港浸会大学化学系助理教授蔡明发说,糖尿病患者为更好地监控病情,需要定期测试血液中的血糖含量。目前,医院常用的测试法是采用专用试纸吸取少量血液样本,通过测试仪检测血糖浓度。现在能购买到的各类血糖仪的工作机理主要是感光效应或分子电流量原理。但是,无论依据哪类原理的仪器均有一定误差。研究表明,普通测试仪的误差达10%,由此给诊治带来一定偏差。此外,在检测中,医务人员频繁地丢弃试纸,既不经济也不环保。
蔡明发称,学术界早有利用生物感测器检测各种疾病的做法,如将天然植物与化学物质组合在一起,对被分析物进行检测。浸大化学系于2000年开始测试不同的物质,寻找合适的测试血糖的生物感测器。经过对蛋清、各类植物的检验后,研究人员发现,西红柿皮具有较好的渗透性和接触时反应较快等特性。西红柿皮生物感测器测试血糖的误差在5%以内,每次检测投入不过1元,一块西红柿皮甚至可重复使用半年,且容易分解,成本更便宜,经济实惠。
德国:植入式血压检测系统减少患者麻烦
无论是对医生还是高血压患者来说,控制血压都是一个严峻的挑战。为了获得稳定的治疗效果,患者需要长期接受血压监测,这给患者的生活带来了很多麻烦。日前,德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会的科学家发明了一种新的传感器。该检测系统可被植入患者股动脉,使血压监测更加容易。
对于高血压,目前有一些药物可以缓解这一病症,但从许多临床实际案例来看,很难长期使血压保持在稳定水平,因此,医学专家一直强调,必须对患者进行长期、不间断的血压监测。在监测过程中,患者必须随身携带一个血压记录仪。其中,一个充气臂式血压计会定时通过充气和放气来测量和记录患者的血压值。这让患者感到非常疲劳,尤其是在夜晚。
然而,德国研究人员发明的新血压测量法将有可能取代这一传统方法。在德国联邦教育与研究部基金的资助下,欧洲最著名的应用科学研究机构??德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer-Gesellschaft)与Dr. Osypka GmbH公司,以及其他研究小组合作,完成了名为“高血压患者血管内检测系统”(Hyper-IMS)的研究项目。
据弗劳恩霍夫应用研究促进协会微型电路部、Hyper-IMS 项目负责人Hoc Khiem Trieu博士介绍,医生可以将这一血压检测系统置入患者腹股沟下的股动脉中。这个系统的传感器连同封装外壳的总直径仅1毫米左右,但它却可以在1秒钟内对血压进行30次测量。它通过一根可以弯曲的微型线缆与同样被植入腹股沟皮肤下面的信号发射单元相连。发射单元先对传感器产生信号,进行模数转换和编码,然后将数据发送到患者随身携带的一个手机大小的接收器中。最后,接收器再将信息发送到医院的监测电台。这样一来,医生就可以在办公室中随时观察、分析患者的血压情况了。值得关注的是,由于研究者使用了特殊的电子器件,使整个系统的能耗非常低,而且这个微小的植入系统可以由线圈进行无线供电。此外,这个可植入血压检测系统还有其他一些用途,如监测患者是否有心脏供血不足等症状。该研究已进入一期临床试验。
爱尔兰:用力学设备检测血液病毒
日前,爱尔兰科学家使用类似于微小“跳板”的生物传感器直接探测血液中的病毒。这一技术能提高血液检测效果,这也为药效学研究提供了一种更灵敏的检测方式。该研究成果发表在最新一期的《自然纳米技术》杂志上。
爱尔兰应用纳米技术中心的纳米技术学家和格领导的国际研究团队研制出这一生物传感器,并探测到血液中病毒黏附的膜蛋白质。
据介绍,看起来像“跳板”的微小悬臂仅0.5毫米长、1微米厚,其能对不同的压力做出相应的颤动和弯曲反应。研究人员通过测量这些细小木板颤动频率的变化来获得病毒检测结果。但是,这种生物传感器也有许多限制???病毒依附的细胞膜蛋白质很难黏附于这个悬臂,并且当它们被从细胞中移除时,容易停止活动。同时,液体的湿度也会改变频率,所以,目前很多试验只能在空气中进行。
为了确保大肠杆菌膜蛋白质(FhuA,可同T5病毒捆绑在一起)不停止活动,和格及其同事在大片像膜一样的小泡上再造了FhuA。他们将这些小泡喷在悬臂上,就像印刷过程中的喷墨技术一样。研究人员测量了高频出现的震动变化,克服了液体湿度的影响。研究表明,当阵列被浸没在一个包含T5的液体中时,通过测量悬臂震动频率的变化,可探测到依附于FhuA上的病毒。
和格说:“这是人类首次利用力学设备来检测血液中的病毒。”他表示,这样的生物感应系统能够很灵敏地探测血液中的病毒,而且当涂层蛋白质形状改变时,悬臂会弯曲。该传感器也能被用来检测新药物是否能激活某种特定蛋白质。 医药网新闻

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