【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)莊濤濤教授團隊聯(lián)合附屬第一醫(yī)院、江蘇師范大學(xué)的研究人員開發(fā)了一類新型手性光學(xué)生物傳感器，并在臨床精準(zhǔn)麻醉監(jiān)測領(lǐng)域取得重要突破。相關(guān)成果以“A Nanochiral Biosensor Enables Clinical Anesthesia Monitoring”為題發(fā)表在國際知名學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。
 

　　在臨床外科手術(shù)中，術(shù)中麻醉藥物濃度的精準(zhǔn)監(jiān)測是保障手術(shù)安全的關(guān)鍵。當(dāng)前的臨床麻醉評估多依賴醫(yī)師經(jīng)驗或間接生理指標(biāo)，缺乏直接定量分析體內(nèi)藥物含量的能力。此外，傳統(tǒng)的體液檢測技術(shù)因耗時長、設(shè)備龐大，也無法實現(xiàn)術(shù)中實時監(jiān)測?；诖耍芯繄F隊開發(fā)了一類集成手性納米材料與光流控芯片的新型生物傳感器，突破了臨床手術(shù)中復(fù)雜全血基質(zhì)內(nèi)多組分麻醉藥物難以快速、精準(zhǔn)定量的技術(shù)瓶頸。
 

　　研究團隊采用掠射角沉積技術(shù)，精準(zhǔn)制備了高度有序的手性螺旋銀納米陣列。該三維手性結(jié)構(gòu)的螺旋節(jié)點，在光激發(fā)下產(chǎn)生高度局域化的強電磁場，可大大增強目標(biāo)分子的檢測信號。團隊進(jìn)一步利用3D打印，將手性陣列與光流控芯片相集成以構(gòu)筑生物傳感器件，并搭建一體化、便攜式的臨床監(jiān)測平臺。該監(jiān)測平臺實現(xiàn)了對臨床患者全血的快速預(yù)處理，大大縮短傳統(tǒng)耗時數(shù)天的樣本預(yù)處理與生化分析流程；同時基于傳感器的手性基底，對血液中的多種功能性麻醉劑進(jìn)行無標(biāo)記的指紋識別與量化(其檢測限低至0.1 μg/mL)。研究人員利用該設(shè)備對健康、肥胖、高齡以及肝功能受損四類不同生理狀況的患者進(jìn)行了術(shù)中多種不同麻醉劑濃度的實時追蹤監(jiān)測。實測結(jié)果成功追蹤不同患者的藥物代謝過程，直觀揭示了顯著的個體化代謝差異。這種高智能、低成本的傳感平臺有望在個性化醫(yī)療、床旁即時診斷及更廣泛的生命健康領(lǐng)域提供重要支持。
 

　　中國科大化學(xué)系碩士生林靜和江蘇師大碩士生李瑞為文章的第一作者，我?；瘜W(xué)系莊濤濤教授、附屬第一醫(yī)院王勝教授、賀克強教授與江蘇師大韓彩芹教授為通訊作者。該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院、安徽省等的項目支持。