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【MBA中國網(wǎng)訊】

南理工團(tuán)隊(duì)研制出微型“血栓探測器”可超前預(yù)測血栓形成

用一塊特殊的力-電轉(zhuǎn)換生物材料，制成一個(gè)厚度200微米的柔性傳感器（正常血管厚度的十分之一），包裹在血管或者心臟周圍，就能清晰記錄血栓不同階段的全身血液壓力的細(xì)微變化，以及心血管壁外壓力的微小差異。

相關(guān)報(bào)道截圖

近日，南京理工大學(xué)化工學(xué)院馮章啟教授課題組原創(chuàng)的這項(xiàng)技術(shù)取得階段性突破，并已完成動(dòng)物臨床醫(yī)學(xué)評(píng)價(jià)，相關(guān)成果發(fā)表在《美國化學(xué)學(xué)會(huì)·納米》（ACS Nano）上。

心血管疾病是威脅人類健康的“頭號(hào)殺手”，心血管疾病的“超前預(yù)測”和“術(shù)后實(shí)時(shí)追蹤”是臨床有效診斷此類疾病的關(guān)鍵所在，特別是針對(duì)需要血管腫瘤切除、心臟內(nèi)支架、瓣膜，血管置換和血管內(nèi)支架等重癥心血管疾病患者。然而，現(xiàn)行的各類蛋白酶篩查技術(shù)由于缺乏精準(zhǔn)的特異性識(shí)別功能，使心血管疾病的超前預(yù)測和實(shí)時(shí)追蹤成為臨床診療的世界性技術(shù)難題。為此，馮章啟課題組長期致力于生物電子材料與納米器件的開發(fā)，試圖通過監(jiān)測心血管壁外微應(yīng)力的變化構(gòu)建心血管疾病超前預(yù)測和實(shí)時(shí)追蹤的新方法。

該研究首創(chuàng)了一種具有高效生物力-電轉(zhuǎn)換性能的柔性納米纖維材料，該材料含有豐富的力-電轉(zhuǎn)換偶極子，在僅一千帕斯的微壓強(qiáng)作用下即可產(chǎn)生1154 V/cm3的電壓，并具備優(yōu)異的穩(wěn)定性、敏感性以及生物相容性。

據(jù)此，課題組設(shè)計(jì)制造了一種柔性的植入式壓力傳感器，并將該傳感器植入到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（成年豬）體內(nèi)的外周血管和心臟部位，其不僅清晰記錄了心血管系統(tǒng)在血栓形成初期、中期和末期的全身血液壓力的細(xì)微變化，同時(shí)輸出的壓力信號(hào)更精確、實(shí)時(shí)地反映了病變位置在發(fā)病初期由于組織和細(xì)胞異化所造成的心血管壁外壓力的微小差異。

柔性微壓力傳感器探測在血栓形成前期、中期和后期過程中心臟和外周血管壁外的壓力變化未來，該柔性傳感器可伴隨心血管手術(shù)一同植入體內(nèi)，通過無線信號(hào)發(fā)射器的引入，病人和醫(yī)護(hù)人員即可在手機(jī)等客戶端對(duì)患者的心血管系統(tǒng)的病變情況進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤和診斷。

軟傳感器材料樣品圖

同時(shí)，這一超靈敏柔性植入式壓力傳感器的成功研制也為體內(nèi)微應(yīng)力的精準(zhǔn)檢測提供了可參考的新方法，對(duì)臨床實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)測量腦顱壓、腎臟壓、眼壓等具有極大的技術(shù)推動(dòng)作用。

該研究在化工學(xué)院馮章啟老師和董偉老師的指導(dǎo)下完成，李通博士作為第一作者具體實(shí)施了該研究。東南大學(xué)生物電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院、美國阿克倫大學(xué)（The University of Akron）作為協(xié)作單位共同協(xié)助完成了動(dòng)物臨床醫(yī)學(xué)評(píng)價(jià)。該研究獲得國家自然科學(xué)基金以及江蘇省自然科學(xué)基金的支持。