植入式传感器将实时个人健康数据传递给手机

个性化医疗向消费者迈进了一步，这得益于微小的植入式传感器，可以预警一个人正在发展的健康问题，为个别运动员指出最有效的运动类型，甚至帮助对受伤的士兵进行分类。这是科学家们正在开发的一系列设备的愿景。他们已经开始在欧洲推广他们的第一台设备，并希望在美国赢得这项技术的批准

研究人员今天在第255届美国化学学会(ACS)全国会议和博览会上展示了他们的成果。

“ 目前市场上的其他植入式传感器有一个明显的缺点，”Natalie A. Wisniewski博士说。“它们经常引发'异物'免疫反应，将传感器涂在炎症细胞或疤痕组织上。” 该涂层可以使设备脱离毛细管并防止其准确感知化学变化，因此几周或几个月后它就会停止工作。

Wisniewski和她的同事通过欺骗身体来解决这个问题，因此它无法将传感器识别为异物。传感器比一粒米小，并且由水凝胶支架制成，其与隐形眼镜一样灵活。Profusa公司的Wisniewski说，研究人员还确保他们的传感器没有任何平坦的表面，这对于细胞而言并不是天然的物质，因此，细胞和毛细血管会长入传感器的多孔结构中。引发不良免疫反应。事实上，Wisniewski今天宣布植入人类志愿者的第一批传感器在四年多后仍在运作。

专利水凝胶是一种基于聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)的配方，聚(甲基丙烯酸2-羟乙酯)是一种用于制造软性隐形眼镜的聚合物。研究人员将水凝胶支架与染料分子结合在一起响应血液中分析物的浓度。附着在水凝胶上的染料分子的类型决定了特定传感器可以识别的分析物，例如氧气，二氧化碳，葡萄糖或乳酸盐。一个小的探测器靠在皮肤上，或作为贴片粘在皮肤上，通过皮肤照射近红外光，使染料分子或多或少明亮地发出荧光，这取决于分析物的浓度。尽管这种荧光灯对于人眼是不可见的，但是检测器可以看到它，然后无线传输测量值到计算机或手机以记录随着时间​​的推移分析物浓度波动的亮度变化。

Profusa正在寻求美国食品和药物管理局批准其在美国的设备同时，其第一个产品已获准在欧洲进行营销，并已被证明可报告治疗周围动脉疾病患者的组织氧水平，这会影响数百万人全世界的人。该疾病减少了手臂和腿部氧合血液的流动，在某些情况下会导致截肢。该装置用于通过告知医生患者四肢的氧气水平下降来帮助预防截肢。Profusa还开始与加利福尼亚大学旧金山分校的国家心脏，肺和血液研究所合作开展临床试验，使用传感器跟踪慢性足部伤口患者的氧气水平。

Wisniewski及其同事正在开发其他分析物(如葡萄糖)的传感器，因此可以拓宽设备的应用范围。此外，Profusa一直致力于完善能够跟踪医生通常通过标准血液检测评估的其他分析物的传感器。我们的想法是注入一个同时检测多种身体化学成分的传感器。“传感器可以提供与您的个人基线相关的分析物的连续记录，”Wisniewski解释说。“那么如果事情发生了变化，它会在您出现症状之前提前标记，这样您就可以及时到医生那里接受治疗。” 该公司已经创建了一个描述传感器如何工作的视频。

Wisniewski说，军方也对这些设备感兴趣，并且自公司成立以来一直提供支持。他们设想使用传感器来评估部署期间士兵的健康状况，或指出哪些受伤士兵首先在战场上进行治疗。而今天，Wisniewski正在报告初步结果，显示用这些传感器跟踪肌肉周围氧气水平的上升和下降会产生“氧气特征”，可能会显示一个人的健康水平。这些信息可以帮助军方确定每个士兵的最佳训练方案，或者可以帮助运动员找到最有效的锻炼来增强肌肉或耐力。