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新型微傳感器有助于個(gè)體化透析治療

2018-04-11 14:13

據(jù)外媒報(bào)道，研究人員開發(fā)了一款新的微傳感器，可以直接監(jiān)測和調(diào)整腎透析液的組成，這是向個(gè)體患者定制透析的重要一步。該傳感器提供了一種方法來監(jiān)測透析液中的鹽濃度，從而可以連續(xù)調(diào)節(jié)透析液的濃度。監(jiān)測和調(diào)整透析液中鹽濃度的能力可以降低使用標(biāo)準(zhǔn)透析液可能引起的副作用，如心律失常和腎臟骨骼疾病等。

來自埃因霍芬理工大學(xué)的研究人員Manoj Kumar Sharma開發(fā)了一種微透析系統(tǒng)，該微系統(tǒng)具有一個(gè)位于中央、透析液流過的微通道。他用光致電子轉(zhuǎn)移（PET）傳感器分子覆蓋了該微通道的壁，只有在鹽存在的情況下才會(huì)發(fā)熒光。透析液中的鹽越多，熒光就會(huì)越強(qiáng)。為了加強(qiáng)這一效果，Sharma將微柱引入該微通道，以覆蓋傳感器分子更大的表面積；隨后將激光照射在微通道上，以激活傳感器分子的熒光；之后使用連接到微系統(tǒng)通道的玻璃纖維捕獲熒光；緊接著，光線會(huì)通過光纖到達(dá)光譜儀以便進(jìn)行分析。分析過程首先會(huì)過濾出與熒光波長不同的激光；然后根據(jù)測得的熒光強(qiáng)度，測量出鈉的濃度。

確保傳感器分子不受其他鹽類的干擾非常重要，以便可以對(duì)特定類型鹽（在此情況下為鈉）的濃度進(jìn)行精確測量。

該微流體傳感器系統(tǒng)尺寸大約為5*2厘米，現(xiàn)在能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地測量鈉的濃度。Sharma指出，這種技術(shù)很有可能被用在透析機(jī)器中。因?yàn)樵摷夹g(shù)相對(duì)便宜，穩(wěn)定且準(zhǔn)確。此外，他期望這種傳感器系統(tǒng)的尺寸可以進(jìn)一步縮小，達(dá)到1*1厘米左右，便于集成到透析機(jī)器中。與此同時(shí)，這種技術(shù)最終也有可能成為便攜式人造腎的一部分，因?yàn)檫@種解決方案可以極大地緩解腎臟病患者的疼痛。