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研究人员开发出机器人传感纤毛，可监测内部生物标志物以检测和评估呼吸道疾病
研究人员开发了用于监测粘液状况的人造纤毛，改善了疾病的检测和干预。文章《研究人员开发了机器人传感纤毛，可监测内部生物标志物以检测和评估呼吸道疾病》首次出现在《科学探究者》上。
来源:Scientific Inquirer机械工程系助理教授董晓光带领研究团队开发出一种人工纤毛系统，该系统能够监测人体气道中的粘液状况，从而更好地检测感染、气道阻塞或囊性纤维化 (CF)、慢性阻塞性肺病 (COPD) 和肺癌等疾病的严重程度。
董晓光该研究发表在 11 月 4 日的 PNAS 上，题为“用于气道生理特性原位监测的传感人工纤毛”。
发表于 11 月 4 日的 PNAS 上 PNAS研究人员在论文中指出，持续监测人体气道状况对于及时干预至关重要，尤其是在植入气道支架以缓解肺癌和其他疾病中的中央气道阻塞时。具体而言，粘液状况为指示炎症和支架通畅性提供了重要的生物标志物，但监测仍然具有挑战性。目前的方法依赖于计算机断层扫描成像和支气管镜检查，由于辐射而存在风险，并且无法在医院外提供持续的实时反馈。
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模仿生物纤毛的传感能力，董和他的团队开发了检测粘液状况的新技术，包括粘度和层厚度，这是疾病严重程度的关键生物标志物。
“粘液粘度的传感机制利用外部磁场来驱动磁性人工纤毛并使用柔性应变计感测其形状，”研究人员写道。 “此外，我们报告了一种具有电容感应粘液层厚度的人工纤毛，提供独特的自校准、可调节的灵敏度和范围，所有这些都由可穿戴磁驱动系统产生的外部磁场实现。”
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Fabien Maldonado Caitlin Demarest Caglar Oskay NIBIB NIH图片来源：范德堡大学