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| 麻省理工學(xué)院研發(fā)出皮下植入式碳納米管傳感器 |
| 來(lái)源：中國粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2013-12-12 14:04:12 瀏覽次數： |
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（中國粉體技術(shù)網(wǎng)/彭美琴）近日，美國麻省理工學(xué)院的研究人員研發(fā)出一種碳納米管傳感器，這種材料被植入皮下后，可全年實(shí)時(shí)監測活體動(dòng)物體內的分子活動(dòng)，如炎癥反應即產(chǎn)生一氧化氮（NO）的過(guò)程，或監測血糖或胰島素水平，而無(wú)需再像傳統方式那樣采取血樣。該研究結果發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。
一氧化氮是活細胞中最重要的信號分子，具有在大腦內運送信息及調整免疫系統的功能。在許多癌細胞中，其水平是波動(dòng)的，但很少有人知道一氧化氮在健康細胞和癌細胞內的表現方式。麻省理工學(xué)院化學(xué)工程教授邁克爾·斯特拉諾說(shuō)：“一氧化氮在癌癥演進(jìn)過(guò)程中扮演著(zhù)矛盾的角色，為了更好地了解它，我們需要新的工具。該傳感器提供了一個(gè)用于體內實(shí)時(shí)測量一氧化氮及其他潛在分子活動(dòng)的新手段。”
在這項新研究中，研究人員修改了碳納米管，創(chuàng )建了兩個(gè)不同類(lèi)型的傳感器：一個(gè)可以被注射到血液中用于短期監測；另一個(gè)可嵌入到凝膠中，植入肌膚用于長(cháng)期監測。
就短期監測而言，為了使納米粒子可注射，艾弗森附加了聚乙二醇（PEG），一種可以抑制血液中粒子聚集的生物相容性聚合物。她發(fā)現，當注射到小鼠體內，可流動(dòng)的顆粒通過(guò)肺和心臟時(shí)沒(méi)有造成任何損害。大部分的顆粒積聚在肝臟中，在那里它們可以監視與炎癥有關(guān)的一氧化氮。
較長(cháng)期的傳感器則被嵌入在由藻酸鹽制成的凝膠中，一旦這種凝膠被植入老鼠皮下，可在一個(gè)地方停留并保持功能400天，甚至持續更長(cháng)的時(shí)間。這種傳感器可用于監測癌癥或其他炎癥性疾病、人造髖關(guān)節患者的免疫反應或其他植入裝置。
研究帶頭人博士后妮可·艾弗森在斯特拉諾實(shí)驗室制造出了可用作長(cháng)期監測的碳納米管傳感器，并將其植入糖尿病患者的皮膚下，以監測他們的血糖或胰島素水平。研究人員用近紅外激光器照射這些傳感器，即可讀出其產(chǎn)生的近紅外熒光信號，以判斷碳納米管和其他背景熒光之間的差異。
大多數糖尿病患者必須每天數次刺破其手指以采取血樣。雖然有可以附著(zhù)在皮膚上的電化學(xué)葡萄糖傳感器，但這些傳感器至多只能持續一個(gè)星期，因為電極會(huì )刺穿皮膚，有感染的危險。這種新型傳感器可實(shí)時(shí)監測血糖與胰島素，而不必刺穿患者的手指。
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