據(jù)《自然-生物醫(yī)學工程》雜志發(fā)表的最新研究成果顯示，來自加州理工學院的研究人員開發(fā)出的新型可穿戴傳感器InflaStat，可以通過測量人體汗液中的CRP水平，以無線和非侵入性的方式監(jiān)測炎癥。

炎癥及其日常檢測

所謂炎癥，也就是我們平時說的“發(fā)炎”，是機體對于刺激的一種防御反應，表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛和功能障礙。它與一系列精神和身體疾病有關，包括全世界最大的三個殺手：缺血性心臟病、中風和慢性阻塞性肺病（COPD）。通常情況下，炎癥是有益的，是人體的自動的防御反應。比如急性炎癥反應，便是身體對抗感染和加速愈合的自然方式。但是有的時候，炎癥也是有害的，例如長期或慢性炎癥，甚至可能會導致不可逆轉的組織損傷。

治療炎癥的關鍵在于能夠快速和容易地檢測炎癥。測量血液中的C-反應蛋白（CRP）水平通常被用作炎癥的生物標志物，但需要復雜的實驗室設備和人員來分析血樣。“阻礙人們進行可穿戴CRP感應的主要問題，CRP比其他分子更難檢測。它在血液中的濃度比其他生物標志物低得多，而且它的分子大得多，這意味著將它們從血液中分泌到汗液中更難。”研究人員Wei Gao說，“所以，我們需要高靈敏度的設備來自動監(jiān)測皮膚上非常低濃度的CRP”。

InflaStat：無創(chuàng)獲得炎癥生物標志物

可穿戴無創(chuàng)傳感器InflaStat，是由激光雕刻的石墨烯制成的，可以監(jiān)測用戶汗液中的炎癥生物標志物。它含有微小的孔隙，這些孔含有與CRP結合的抗體和被稱為氧化還原分子的特殊分子，能夠在特定條件下產(chǎn)生小電流。

融入傳感器結構的是金納米粒子，每個粒子都攜帶一套單獨的檢測CRP的抗體。當穿戴者的汗液中的CRP分子進入傳感器時，它們同時附著在檢測器抗體和石墨烯孔隙中的抗體上。然后，納米粒子附著在石墨烯上，觸發(fā)氧化還原分子產(chǎn)生電流，由連接到傳感器的電子元件讀取。

在產(chǎn)品的穿戴測試中，研究人員將InflaStat分別穿戴在健康參與者、COPD患者和從COVID感染中恢復的參與者身上，其檢測數(shù)據(jù)會實時顯示在一個定制的智能手機應用程序上。結果顯示，該傳感器不僅佩戴舒適，而且能夠準確地檢測與血液水平相關的汗液CRP水平。

研究人員表示，具有無創(chuàng)獲得炎癥生物標志物信息能力的InflaStat可用于在家監(jiān)測慢性疾病，如炎癥性腸病或COPD；不僅如此，還可以被改編為測試其他痕量級和疾病相關的生物標志物。