生物识别植入会成为常态吗?

可穿戴设备可以附着在皮肤上测量肿瘤

图片来源:Dreamstime

斯坦福大学的工程师们开发了一种小型的自动装置,它可以附着在皮肤上,测量下面肿瘤的大小变化。

灵活自主传感器测量肿瘤(FAST)设备可以代表一种新的,快速,廉价,免提,准确的方法来测试癌症药物的疗效,甚至导致根据研究人员的说法,这是癌症治疗的有前途的新方向。

寻找检测皮下肿瘤的新疗法的过程是缓慢的,因为测量药物治疗后肿瘤回归的技术需要数周时间才能读出反应,这使得药物筛选变得困难和劳动密集型。

该项目的首席研究员亚历克斯·艾布拉姆森(Alex Abramson)说:“在某些情况下,观察中的肿瘤必须用卡尺手工测量。”

与使用不太理想的金属钳状卡钳测量软组织和放射方法无法提供实时评估所需的数据相比,FAST可以在分钟-时间尺度上检测肿瘤体积的变化。

这种非侵入式、电池驱动的设备的灵敏度为百分之一毫米(10微米),只要按下一个按钮,就可以将结果实时无线传输到智能手机应用程序中。前面提到的方法——卡钳和生物发光测量——通常需要数周的观察时间才能读出肿瘤大小的变化。

FAST的传感器由一种柔性和可拉伸的皮肤状聚合物组成,其中包括一层嵌入的黄金电路。这个传感器连接到一个小型电子背包上。该设备测量薄膜的张力——薄膜拉伸或收缩的程度——并将数据传输到智能手机。

突破在于FAST的柔性电子材料。在这种皮肤状聚合物的表面覆盖着一层黄金,当它被拉伸时,就会产生小裂缝,从而改变材料的导电性。当材料收缩时,裂缝重新接触,导电性提高。

使用FAST背包,与肿瘤大小退化相关的潜在疗法可以快速、自信地排除无效或快速追踪进一步研究。

在对小鼠进行实验后,研究人员得出结论,与其他方法相比,FAST有三个优点。F首先,它可以提供持续的监视。其次,它能够测量形状的变化,否则很难辨别。第三,FAST具有自主性和非侵入性。

该设备与皮肤相连,由电池供电,并通过无线方式连接。鼠标可以自由移动,不受设备或电线的干扰,科学家不需要在放置传感器后主动处理鼠标。FAST包也是可重复使用的,组装只需60美元(50英镑)左右,几分钟就可以安装到鼠标上。

研究人员必须克服的一个障碍是,传感器本身可能会对肿瘤施加不适当的压力,有效地挤压肿瘤,从而影响测量结果。为了规避这种风险,他们仔细地将柔性材料的机械性能与皮肤本身相匹配,使传感器像真正的皮肤一样柔韧。

“这是一个看似简单的设计,”艾布拉姆森说,“但这些内在的优势应该会让制药和肿瘤学团体非常感兴趣。FAST可以显著加快、自动化并降低癌症治疗筛选过程的成本。”

该研究人员的研究结果发表在该杂志上科学的进步

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