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纳米智能线 医学传感技术的又一次突破!

导读: 萨米尔从传感器的材料开始研究,最终发现了一种理想候选物——线,就是衣服纺织线那种。线有很多优点,它廉价、便于制造又无处不在。而且线还富有柔性与张力,机体对某些材料的线还没有排斥反应。

  在现代医学中,有很多方法可以检查身体。比如,通过测心率和血压来评估心脏机能;通过验血检测铁含量来诊断是否贫血。但医学的监测手段远没有做到无孔不入。

  肌肉与髋关节的诊断往往很复杂,而且价格不菲。而且,人一旦意识到这些部位有所不适,往往为时已晚。较深的伤口与手术内切口情况也是如此。

  萨米尔·松库西尔(Sameer Sonkusale)在塔夫茨大学(Tufts University)工程实验室时就曾考虑过,是否有可能发明这样一种传感器,它可以无缝植入人体,并且能在体外接收到实时监控信息。如果可能,那么首先它不能引发感染或机体免疫反应。同时,这种传感器在嵌入之后还不能影响组织的正常机能,比如肌肉的拉伸性。如果这种传感器还能量产,而且价格不贵,那就再好不过了。

  浸入纳米材料的传感线头可以监测人体机能

  萨米尔从传感器的材料开始研究,最终发现了一种理想候选物——线,就是衣服纺织线那种。线有很多优点,它廉价、便于制造又无处不在。而且线还富有柔性与张力,机体对某些材料的线还没有排斥反应。另外,经常缝合伤口的医生操控起线来也是游刃有余。那么,如果我们能够把传感器嵌入细线之中会怎样呢?

  寻找传感器

  现今的医学传感器都是平面型的,并且是刚性的,这就导致它们无法监测皮肤等组织。但很多器官和组织都是三维的多层生物结构。监测这些组织就需要线这样的传感器。

  纳米材料可以是有机的也可以是无机的,可以具有生物活性也可以是惰性的,它还可以被设计成具有某些物理化学特性的医学传感器,比如,多样性的碳纳米管。它的导电性是可以定制的,也正因如此,碳纳米管正逐渐成为新一代传感器和晶体管的基体材料。此外,碳纳米管还可以监测DNA和蛋白质单分子。有机纳米聚苯胺同样有广泛应用,它最显著的特性就是其导电性取决于环境的酸碱度。

  传感线头

  萨米尔研制传感线头的工作始于棉线——将普通线头浸入含有不同纳米材料的液体,然后迅速将其烘干。这些线头的性能取决于溶液中纳米材料的特性。

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