美因兹大学研发监测卡那霉素浓度可植入水凝胶传感器

植入式传感器连续传输有关体液中生命值或生物标志物浓度的信息，使医生能够调查疾病进展并监测治疗成功。然而，当前可用的技术在长期操作和向不同分析物的转移能力方面仍然面临困难。最近， 德国 美因兹大学 Carsten Sönnichsen 教授 团队 展示了基于金纳米粒子的可推广平台的潜力，该 纳米粒子嵌入水凝胶中，可长期植入生物传感 。

使用光学成像和智能传感器 /参考设计， 团队 通过无创地通过皮肤询问植入的传感器来评估麻醉大鼠中卡那霉素 ( Kanamycin)的组织浓度。 结合组织整合基质，坚固的适体受体和光稳定的金纳米颗粒， 该 技术具有延长植入式传感器寿命的强大潜力。由于金纳米颗粒易于适应不同的分析物，因此我们 的概念将在个性化医学或药物开发中找到广泛的应用。相关论文以题为 Implantable Sensors Based on Gold Nanoparticles for Continuous Long-Term Concentration Monitoring in the Body 发表在《Nano Letters》上。

【主图】

图 1.我们基于金纳米颗粒的新型植入式传感器的设计，用于体内无创浓度监测。

图 2.通过皮肤对卡那霉素的特定传感器反应的测量。

图 3.皮下卡那霉素浓度的定量。

图 4.植入传感器在生理条件下的长期稳定性。

【总结】

为了达到更高的可靠性和准确性，例如，需要通过自动化的标准化过程(包括质量控制)来改进传感器的制造和植入。此外，第一个实验表明，反射式读出是可能的，这将使我们的技术更易于在人类患者身上使用。考虑到这些进展，团队对基于植入人造聚合物组织中的响应性金纳米颗粒的长期可植入传感器的演示具有替代或补充其他现有设计以进行生物传感的潜力。 植 入的等离子传感器可以潜在地测量皮下组织中的分析物浓度，从而补充基于血液的分析， 例如，以研究药代动力学过程。由于对金纳米颗粒的表面修饰研究得很深入，因此该平台可用于在多重传感器中长时间监控不同的生物标志物，例如用于个性化医学或药物开发。