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通过组织液检测进入皮肤下以改善健康

卞松苛
导读 持续健康监测的下一个前沿可能是皮肤深层。辛辛那提大学的生物医学工程师说,间质液,即在体内细胞,组织或器官之间和周围发现的水性液体,...

持续健康监测的下一个前沿可能是皮肤深层。

辛辛那提大学的生物医学工程师说,间质液,即在体内细胞,组织或器官之间和周围发现的水性液体,可以为早期疾病诊断或长期健康监测提供极好的媒介。

在发表在《自然生物医学工程》杂志上的一篇论文中,他们概述了使用间质液的潜在优势和技术挑战。

“为什么我们认为它是一种有价值的诊断液,是持续访问。有了血液,你不能轻易地连续阅读,“加州大学博士毕业生Mark Friedel说,他是该研究的共同主要作者。

“你能想象整天一根针扎在你的静脉里吗?所以我们需要其他工具。

研究人员正在寻找监测一个人的健康状况的替代方案。汗液是测量某些事物(如压力或焦虑)的良好媒介,因为它含有皮质醇等激素。但身体对其他化学物质很吝啬,这些化学物质不那么容易在汗液中释放,弗里德尔说。

“汗腺是大过滤器,不允许所有东西通过,”他说。“因此,我们想要监控的事物中有一半以上根本没有汗水。

血液是健康监测的黄金标准。但人们也有升的间质液,占他们体重的15%。

“血液如此有利的关键特征是我们非常了解血液,”弗里德尔说。“如果你的血液中有东西,我们知道你的心脏或肝脏会发生什么,”他说。

研究人员表示,间质液含有许多与血液比例相同的化学物质,为昂贵且耗时的实验室工作提供了一种潜在的替代方案。

该研究概述了医生对间质液进行采样的各种方法,从对皮肤施加吸引到部署微透析。

“作为生物医学工程师,我们最大的目标之一是通过使诊断更容易获得来帮助人们更好地管理他们的健康,”斯坦福大学的共同主要作者Ian Thompson说。

“这种可及性的一大障碍是,大多数当前的诊断依赖于血液采样,这可能是痛苦的,需要训练有素的人员来执行。因此,近年来,人们越来越有兴趣使用皮肤下的间质液作为诊断样本,这种样本更容易获得,提取痛苦更少。

在加州大学工程与应用科学学院教授Jason Heikenfeld的新型设备实验室,学生们正在开发传感器来测量间质液中的激素和其他化学物质。他们使用长度小于1毫米的微针,通过微小的斑块刺穿皮肤。

“如果你有一个碎片,它可能比我们的微针更深入你的皮肤,”弗里德尔说。“它们通常是无痛的。我大部分时间都感觉不到。最不舒服的部分是取下固定设备的胶带。

但即使你不知道它在那里,你的身体也在那里,弗里德尔说。这种微小的反应会影响测试结果。

“间质液存在薛定谔观察者效应。任何时候你试图收集和测量它,你都会固有地改变流体本身,“弗里德尔说。“如果你把针扎进你的皮肤,你的身体就会发炎,然后你的[样本]水平就会改变。对于连续的生物监测,我们想知道这些浓度,就像你没有被细针戳一样。

“这就是为什么它是一种如此具有挑战性的液体,在糖尿病监测之外没有使用过。

尽管如此,研究人员表示,间质液在通过可穿戴技术监测健康方面仍具有巨大的前景。这可以帮助医生跟踪药物的疗效,以确保适当的剂量或通过监测免疫系统提供疾病的早期诊断。

但弗里德尔说,还有很多东西需要学习。

“我们正试图打开盒子并阅读里面的说明,以了解间质液中有什么以及利用它的潜力,”他说。