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世界上第一个超声波生物传感器承诺实时跟踪肿瘤

世界上第一个超声波生物传感器承诺实时跟踪肿瘤

超声波已经成为展示人体内部结构的一个不可或缺的工具,但它能否在人体对药物或疾病做出反应时,提供一个更加详细和动态的图像呢?澳大利亚科学家利用这项技术开发出了他们所说的世界上第一个超声波生物传感器。他们说,这种传感器可以用于以低廉的成本监测肿瘤或揭示中风的影响。

微小的、无毒的生物传感器可以被植入人体,这将为医生和研究人员提供一个全新的视角来观察不同的身体过程。这可能是一种电池供电的装置,可以通过探测细微的运动来跟踪呼吸和心率,也可能是通过监测周围的组织来揭示身体对植入义肢的反应。

澳大利亚莫纳什大学(Monash University)进行这项新研究的科学家们着手开发一种生物传感器,可以通过超声波监测体内的药物水平和生物分子。如今的超声波成像技术依靠的是由充满气体的微气泡组成的对比剂,尽管这些对比剂只能维持20分钟左右,所以研究小组将目光投向了更持久的解决方案。

这使他们开发纳米颗粒组成的石英核心在甲基丙烯酸聚合物涂层,使粒子响应博士可以植入这些深入组织,在pH值的变化导致粒子的刚度变化,可以由一个标准的超声波扫描仪在体外。这在模拟生物组织的凝胶幽灵、老鼠尸体组织和活老鼠身上得到了证实。

研究人员表示,用这种方法监测肿瘤的pH值,可以提供一种非侵入性的方法,实时追踪肿瘤对药物的反应,从而调整剂量,以满足个别患者的需求。但他们希望这项技术能提供的远不止这些,他们指出,纳米颗粒可以用来追踪更复杂的生物标记,比如监测中风的影响的氧,或者与其他疾病相关的蛋白质。

科学家们现在将开始在实际的动物疾病模型上测试这项技术。最终,他们希望这项技术能够应用于移动电话等设备,从而消除对复杂的医院或实验室设备的需求,为偏远地区的病人提供治疗开辟新的可能性。

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