人类的体液和分泌物含有生物标记分子,这些分子包含大量关于身体健康和疾病存在的信息。在眼泪、汗水和唾液等分泌物中,眼泪被认为是生物标记物的最佳来源,其浓度与血液中发现的相似。眼泪也是无菌的,容易获得, 杏耀平台经营之道 ,不容易受到温度变化、蒸发和分泌速度的破坏。
在眼泪中发现的有用和可测量的生物标记包括钠离子,它是干眼病的有用指标,葡萄糖分子,糖尿病的早期诊断工具。此外,测量眼泪的pH值可以用来检查细胞活力、药物疗效和疾病迹象。
因此,能够以有效的方式收集眼泪并实时测量它们的pH值和生物标记物水平是非常可取的。一种正在积极探索的方法是隐形眼镜生物传感器的想法。这种隐形眼镜可以设计成在其表面有微小的通道,引导眼泪流向微小的储液池,以便收集和监测。
柔韧透明的材料被称为水凝胶,目前正用于商业上制造隐形眼镜;他们很容易工作和成本效益。然而,到目前为止,他们还没有被证明是理想的材料,与时尚通道和储层,因为他们是敏感的制造技术所需要的。在以前的努力中,杏耀代理水凝胶很容易受到一些制造方法所需要的溶剂或温度和真空条件造成的变形。其他方法也可以产生表面粗糙或尺寸不均匀的水凝胶通道。
包括来自崎崎生物医学创新研究所(Terasaki Institute for Biomedical Innovation)的一个团队在内的一个合作团队,已经开发出一种制造方法,以应对制造用于生物标志物检测的水凝胶隐形眼镜的所有挑战。该团队首先优化水凝胶的成分,以获得弹性特性,这将使其被设计成各种形状,表面光滑。接下来,他们使用3D打印模具在水凝胶中制作微通道。制造过程的最后一步是通过在微通道表面粘接一层额外的水凝胶来封闭水凝胶通道。
一旦成功的原型完成,它被广泛的测试其在通道和收集流体的性能。测量了不同水化水平下人工泪液的流速,在完全脱水状态下观察到零流量,在完全水化状态下观察到完全自发流量。
在这些试验中值得注意的是,当水凝胶轻度脱水时,通道中的液体流动将停止,但当施加额外的有节奏的压力时,流动将恢复。这是对以下假设的一个重要证明,即眨眼也能提供必要的压力和额外的水合作用,从而使眼泪在隐形眼镜中流动,进而在眼睛中流动。
“除了我们在商用隐形眼镜水凝胶中成功制造出微通道外,我们还发现眼睛闪烁的压力可能促进通过这些微通道在隐形眼镜中进行撕裂交换,”来自崎崎研究所研究团队的张石明博士说。“这是一项令人兴奋的发现,因为它为隐形眼镜成为预防干眼症的一种方法打开了可能性。干眼症是隐形眼镜佩戴者普遍患有的一种疾病。”我们的目标是开发一种获得专利的隐形眼镜,可以通过增加眼部的眼泪流动来积极治疗这种情况。”
接下来,研究小组制作了传感器原型,用来收集、测试和测量通过微通道的人工泪液的pH值。钠水平也被测试,结果显示一个可接受的和预测范围的钠检测的诊断目的。
另外的目标是对湿度、水凝胶水合作用和应用压力等因素进行微调,杏耀以提高生物传感隐形眼镜的所有流速和动力学。在设计出最终的隐形眼镜之前,他们还计划在更薄的水凝胶薄膜上试验更小的通道。
Terasaki研究所主任兼首席执行官Ali Khademhosseini博士说:“这里所描述的样机的成功生产以及不断完善其性能的努力标志着隐形眼镜生物感应技术的重大进步。”“这样的创新工作与我们研究所的使命非常契合,即创造恢复或增强个人健康的解决方案。”