随流发光:植入的“活体皮肤”发光以表明健康变化

日本研究小组开发了生物混合工程皮肤,该皮肤可响应内部生物标记物而发出荧光,无需侵入性操作即可进行长期监测,在医疗保健和兽医学方面具有潜在的应用前景。

来源:Scientific Inquirer

智能手表等可穿戴健康设备已变得司空见惯,可以持续监测皮肤表面的生理信号。最近,日本的一个研究小组开发了一种在体内起作用的生物混合方法,将工程皮肤转变为内部生物状态的可见指示器。

由东京城市大学和东京大学领导的联合研究小组与 RIKEN 和佳能医疗系统公司合作,推出了一种活体传感器显示器:一种工程皮肤移植物,可以响应特定的生物标志物(例如炎症)而发出荧光。据《自然通讯》报道,该系统利用人体的自然皮肤再生来支持长期生物标志物监测,在植入后无需采血即可提供视觉读数,并通过观察进行直观评估。

不只是表面的

内部生物标志物(指示炎症、压力或疾病的蛋白质)的监测通常依赖于血液采样或仅在有限时间内运行的外部连接传感器。

“传统方法通常是侵入性的,或者只能及时提供快照,”东京城市大学杰出教授 Hiroyuki Fujita(东京大学名誉教授)。“我们的目标是探索一种生物集成系统,即使在家里也能实现连续传感和直观解释。”

为了实现这一目标,研究人员使用了表皮干细胞,它可以在一生中自然地维持和更新皮肤。通过对这些细胞进行基因改造,使其响应炎症信号——更具体地说,激活 NF-κB 通路——研究小组生成了表达增强型绿色荧光蛋白 (EGFP) 的皮肤组织,以响应炎症相关信号。

当传感器是身体的一部分时

由于传感器包含活的表皮干细胞,因此它是通过皮肤的自然更新来维持的。

迈向可见的长期生物标志物监测