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有一天,您的皮肤可能会通过发光来发出炎症信号
了解工程皮肤如何将内部生物信号转化为可见光,提供一种无需可穿戴设备或血液测试即可监测炎症的新方法。
来源:《Discover》杂志可穿戴健康设备可以跟踪心率、运动和睡眠,但它们只能测量身体表面发生的情况。现在,日本的研究人员采取了不同的方法,将活体皮肤本身变成一个生物显示器,可以响应炎症等内部信号而发光。
该实验系统使用工程皮肤移植物,当体内特定的分子途径被激活时,该皮肤移植物会发出明亮的光。一旦植入,皮肤就充当活体传感器,将内部生物变化转化为可见信号,只需观察皮肤即可读取。
《自然通讯》报道的这项工作指出,未来长期健康监测可能不需要抽血、电池或可穿戴电子设备。
为什么追踪内部生物标志物如此困难
跟踪内部生物标志物,例如与炎症或疾病相关的蛋白质,通常需要血液样本或临时外部传感器。这些方法仅提供简短的快照,并且通常涉及重复测试。
该团队着手探索活体组织是否可以提供连续、直观的监测。研究人员没有建造新的外部设备,而是转向人体自身的再生系统。人类皮肤不断被表皮干细胞更新,表皮干细胞在一生中分裂并替换旧细胞。这种自我更新过程使皮肤成为长期感知的有吸引力的平台。
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将皮肤变成活的传感器
为了创造活生生的展示,研究人员对表皮干细胞进行了基因改造,使其能够对体内的炎症信号做出反应。当与炎症相关的关键通路(NF-κB)被激活时,工程细胞会产生绿色荧光蛋白。
生命传感器接下来可以监控什么
未来的患者有一天可能会读取直接写入自己皮肤的信号,而不是佩戴设备来监测健康状况。
