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不再需要针头!血细胞可以成为内部传感器

革命性研究表明,红细胞可被用作血液化学的传感器,无需采血样本即可增强监测。

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随着科技进步,电子植入物可能

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会进入我们的身体。但有时,你自己的细胞就足够充当传感器了。科学家们在本周的美国化学学会会议上展示了他们的研究成果

,他们表示红细胞最终可以被改造,用于向医生发送关于你血液化学状态的信息,而无需离开身体。在这个信息发送系统中,光线,特别是近红外光,起着关键作用。近红外光可以穿透皮肤照射到下方的血液。科学家们希望最终能将特殊的染料分子植入患者血液中,当血液处于特定pH值时(例如),当光线照射到它们时,它们会发出荧光。能够检测这种荧光的监视器可以让医生随时了解血液化学状况,而无需采血样本。但这存在一个问题:免疫系统会将染料分子识别为外来入侵者并将其从血液中清除。因此,密苏里大学哥伦比亚分校的研究团队想出了一个巧妙的计划

,将分子隐藏在红细胞内部。他们通过将红细胞浸泡在裂解液

中,使其膜膨胀并变得多孔,从而将pH敏感的荧光染料偷偷引入血细胞内。当细胞重新收缩时,它们就充当了pH传感器。由于pH值只是溶液中氢离子浓度的量度,并且离子会迅速流入红细胞,因此染料的荧光信号反映了周围溶液的酸度。研究人员尚未在动物身上测试他们的生物pH传感器,但他们认为,注射由患者自身血液制成的细胞传感器可以在体内保留两个多月。精心选择的染料可能让研究人员为任何进入红细胞的物质制作传感器。例如,葡萄糖也会迅速穿过红细胞膜——糖尿病患者有朝一日可能能够放弃每日的刺血测试,转而选择每隔几个月注射一次葡萄糖敏感血细胞。 [via Nature News Blog

]

红细胞图片来源 Shutterstock

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