
日本科學家開發出一種非同尋常的生物感測器,可以植入人體。研究人員成功地將一小塊皮膚轉化為“活體顯示器”,能夠在發炎發生時發出光亮。這項技術無需檢測、電子設備或外部感測器,即可即時監測血液生物標記。
這項技術是基於基因改造的皮膚細胞。科學家利用角質形成細胞幹細胞,將與NF-κB訊息傳遞路徑相連的合成迴路插入其DNA中。當體內出現發炎分子TNF-α時,此路徑被激活,並觸發綠色螢光蛋白EGFP的產生。這些細胞在實驗室中被用來培育功能齊全的多層3D皮膚。
將製備好的皮膚移植片移植到實驗小鼠背部。移植片成功成活,形成血管,開始直接從血液中獲取營養。當注射促發炎因子-TNF-α或細菌毒素LPS後,移植的皮膚區域開始發出螢光,螢光強度與免疫反應的強度直接相關。發炎消退後,螢光訊號逐漸消失。
研究人員也注意到該解決方案的持久性。由於使用了乾細胞,皮膚不斷更新,感測器在200多天內保持功能正常,訊號沒有衰減。作者認為,這種「活體」感測器有望用於早期檢測慢性發炎和其他體內隱匿的病變過程。