在治療某些疾病–包括COVID-19–的病人時，監測他們的血氧水平非常重要。現在，一種新的皮下光敏傳感器就提供了一種新的手段，並且有朝一日它還可以用於測量其他血液中的物質。
這項技術正在馬薩諸塞州塔夫茨大學David Kaplan教授的實驗室中開發。它目前採取的形式是一個比美國一角硬幣還小的薄膜盤，其通過手術插入皮膚表層之下–有點像紋身。
這種薄膜由一種主要由纖維素構成的可滲透凝膠組成。其中，纖維素是一種從絲綢中提取的蛋白質。它不僅具有生物降解性和生物相容性，而且哎不會改變添加到它的物質的化學性質。
在最新的這項研究中，這種物質則是一種被稱為PdBMAP的化合物，它在暴露於近紅外光時發光–周圍環境中的氧氣量越大發光的時間越短。根據它的製造方式，該傳感器將可在幾周到一年的時間裡無害地溶解在體內。
在對該裝置的測試中，科學家們將傳感器插入老鼠的皮膚中，然後通過老鼠的皮膚向該位置照射近紅外光。傳感器通過發光做出反應，發光的持續時間準確地代表了其周圍間質液體的氧氣水平–該液體的氧氣水平反映了血液的氧氣水平。
儘管血液含氧量已經可以用脈搏血氧儀進行無創測量，但研究人員們希望在該傳感器技術得到進一步發展后，其還可以用來測量血液中其他物質如葡萄糖、乳酸或電解質的數量。目前，這種測量必須通過血液樣本或將病人跟複雜的設備連接起來才能展開。
開發該設備、來自卡普蘭實驗室的研究生Thomas Falcucci指出：“我們可以設想在許多情況下皮膚下的類似紋身的傳感器可以發揮作用。這通常是在患有慢性病的人需要在傳統的臨床環境之外被長期監測的情況下。我們有可能使用皮下的傳感器陣列來跟蹤多種血液成分。”
據悉，這項研究在最近發表已在《Advanced Materials》上。