【大紀元2021年04月12日訊】（大紀元記者高文森編譯報導）利用植入式設備持續監測人體內某項體徵或藥物濃度，是科學家鑽研了很久的一個醫療應用。這對疾病控制和用藥反饋都有重要作用。可是目前為止各種植入式設備都不適合長期地待在人體內，大約每隔幾天或幾周就要替換一個新的。
不僅如此，有的植入式設備會引起人體排異反應；還有一些設備用於指示信號的顏色過一段時間之後會褪色，導致測量的數據不準確。
3月30日發表於《納米快報》（Nano Letters）的一份研究介紹，他們發明的一種黃金納米粒子感應器，植入皮膚後可以在人體內穩定使用幾個月的時間。而且，這種納米粒子可以改裝加上各種特定的分子受體，能夠反映身體的各種情況和指標。再者，研究人員將這些粒子裝載在人工聚合組織之內植入皮膚之下，不會產生排異反應。
主要研究者德國約翰內斯·谷登堡-美因茨大學（Johannes Gutenberg-Universität Mainz）的索尼奇森（Carsten Soennichsen）在這個領域研究了多年。他介紹說，黃金納米顆粒吸光和散射光的能力很強，根據周圍環境的變化改變著顏色。這個特性使得黃金納米粒子很適合用於植入式醫療感應器。
為了防止納米粒子被人體免疫細胞衝散或分解，研究人員設計了一種與人體組織類似的多孔聚合物凝膠，作為納米粒子的載體。植入皮膚後，人體的毛細血管和細胞會充入這些孔洞，使得感應器與人體組織完好融合，不會遭排斥。
「我們的感應器就像一個看不見的紋身，和一便士硬幣差不多大，還不到一毫米厚。」索尼奇森說。他們使用黃金納米粒子反射紅外線光，再用一個特殊的測量儀器，在體外通過測量從皮膚透出的紅外線即可了解植入式探測器的讀數。
這份研究中，研究人員向一些無毛的小鼠植入了這些感應器後，用它監控小鼠體內抗生素藥物的濃度。抗生素進入小鼠體內後，在血管內流動接觸到感應器。感應器內的黃金納米粒子的表面綁定了特殊的受體，根據抗生素藥物的濃度發生著顏色的變化。
實驗結果顯示，感應器能穩定地反映抗生素藥物濃度的情況，在小鼠體內運作長達幾個月的時間。
這份研究報告的主要撰寫者凱芙（Katharina Kaefer）說：「褪色是以前常見的問題。然而黃金納米粒子不會褪色，顏色恆定。而且給它們加上各種感應受體塗層都很容易，所以它們是理想的植入式感應器載體。」
研究稱，這項新技術具有通用性，將延長整體植入式感應器的使用壽命。未來，基於納米粒子的植入式感應器可用於同時監控體內的生物標記和藥物的情況，在藥物開發、醫療研究、定制藥物，比如為慢性病患者定制控制病情的用藥方案等方面，具有廣泛的潛在用途。◇
責任編輯：朱涵儒
