新型光敏“纹身”传感器可用于测量血氧水平

在治疗某些疾病--包括COVID-19--的病人时，监测他们的血氧水平非常重要。现在，一种新的皮下光敏传感器就提供了一种新的手段，并且有朝一日它还可以用于测量其他血液中的物质。

这项技术正在马萨诸塞州塔夫茨大学David Kaplan教授的实验室中开发。它目前采取的形式是一个比美国一角硬币还小的薄膜盘，其通过手术插入皮肤表层之下--有点像纹身。

这种薄膜由一种主要由纤维素构成的可渗透凝胶组成。其中，纤维素是一种从丝绸中提取的蛋白质。它不仅具有生物降解性和生物相容性，而且哎不会改变添加到它的物质的化学性质。

在最新的这项研究中，这种物质则是一种被称为PdBMAP的化合物，它在暴露于近红外光时发光--周围环境中的氧气量越大发光的时间越短。根据它的制造方式，该传感器将可在几周到一年的时间里无害地溶解在体内。

在对该装置的测试中，科学家们将传感器插入老鼠的皮肤中，然后通过老鼠的皮肤向该位置照射近红外光。传感器通过发光做出反应，发光的持续时间准确地代表了其周围间质液体的氧气水平--该液体的氧气水平反映了血液的氧气水平。

尽管血液含氧量已经可以用脉搏血氧仪进行无创测量，但研究人员们希望在该传感器技术得到进一步发展后，其还可以用来测量血液中其他物质如葡萄糖、乳酸或电解质的数量。目前，这种测量必须通过血液样本或将病人跟复杂的设备连接起来才能展开。

开发该设备、来自卡普兰实验室的研究生Thomas Falcucci指出：“我们可以设想在许多情况下皮肤下的类似纹身的传感器可以发挥作用。这通常是在患有慢性病的人需要在传统的临床环境之外被长期监测的情况下。我们有可能使用皮下的传感器阵列来跟踪多种血液成分。”

据悉，这项研究在最近发表已在《Advanced Materials》上。