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美研究人员基于电化学传感器研发监测药物浓度

文章出处:赢德体育官方网站 人气:发表时间:2020-12-02 00:06

  随着5G、可穿戴概念、还有电化学在生物信号上的研究,有越来越多的智能手表原型研究和设计出现。

  随着5G、可穿戴概念、还有电化学在生物信号上的研究,有越来越多的智能手表原型研究和设计出现。美国洛杉矶加利福尼亚大学(University of California, Los Angeles)和斯坦福医学(Stanford Medicine)团队共同研发出一款智能手表,能即时监测汗液中的乙酰氨基酚(Acetaminophen)。

  乙酰氨基酚是什么呢?它是常见于止痛药中的成份,用来治疗轻中度的疼痛和退烧。常见的状况像是用来治疗头痛、肌肉痛、关节炎、背痛、牙痛和感冒发烧。而药物的注意事项中,会提到年龄多大可以吃,每天可以吃几颗(剂量),间隔要多少时间,甚至有写到成人或小孩的体重需要达到多少才能服用。以上都在反应药物代谢动力学(pharmacokinetics)的研究结果,像是药物如何吸收、分布、代谢和排出体外的状况,才能让药物变更剂量来适应不同人的需求。然而每个?对药物的代谢能力不同,测量汗液中的乙酰氨基酚,正是一种反应吃药的人对药物代谢的方式。

  那么,智能手表如何检测乙酰氨基酚?人体服用含有乙酰氨基酚的药物或者其他药物之后,身体分泌的汗液中,会含有和药物有关,有电活性(electroactive)的分子。给予电压后,这些分子会呈现特定的电化学信号。信号越大,表示体内药物浓度越高。然而,汗液中可能不只一种具有电活性的分子,因此,科学家开发的电化学传感器,除了要能分离出乙酰氨基酚或者其它药物的电化学信号,还要能减少其它非目标分子的干扰。

  传感器怎么做测量呢?这款传感器固定在定制化的智能手表背面,当给予微量电压,就能扫描非常少的汗液,来辨别目标药物的相关分子。然后将测量到的电化学信号,借由蓝牙传到智能手表,将数据呈现出来。

  为了验证这款智能手表传感器测量乙酰氨基酚的正确性,科学家测试了两位服用乙酰氨基酚药物的受测者,将这款定制化智能手表的检测结果和唾液检测结果相比较。发现定制化智能手表传感器的检测结果,几乎与唾液检测结果相同。

  这又是一个穿戴式传感器成功检测生物信号的案例。智慧产品随着科技发展,在医疗上将会有越来越多的应用,可以说智慧医疗和科技研发是相辅相成。未来可见的5G在医疗的应用上,传感器的研发就是关键的一环。例如说,电化学信号收集到的同时,是不是也能以即时且安全加密的方式传到云端呢?

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