体内植入检测芯片是真的吗?

作者: 外密子

来源: 科学大院

发布日期: 2018-10-28

本文讨论了近期某位大佬向体内植入“检测芯片”的新闻,并详细介绍了雅培瞬感持续扫描血糖仪和Eversense公司的新型植入式血糖监测芯片的工作原理和优缺点。同时,文章还提到了其他类型的植入式生物传感器的发展现状和未来展望。

现代互联网社会中,网络名人的一举一动总能牵动亿万网民的心。近期,某位大佬向体内植入“检测芯片”的新闻又引起了广泛的讨论。从现有的信息来看,所谓皮下植入芯片的事,应该是这位业外人士的理解和实际情况出现了一定的偏差。据春雨医生微信号介绍,他购买的应该并不是他自己所说的“能检测多种参数”的芯片,而是2017年刚刚被美国FDA批准上市的雅培瞬感持续扫描血糖仪。

其实,与其说这是一种植入体内的芯片,倒不如说它更接近一种可穿戴式血糖监测设备。该型血糖仪主要由敷贴传感器和数据读取器两部分构成。其中,敷贴式传感器是这一设备的主要工作部件,它由一个纽扣状的电信号分析与发射元件和一根长约6毫米的细小电化学探针构成。这根细小的探针,本质上是由半透膜包裹着的一组葡萄糖电化学感应电极。

由于它的尺寸很小,就比较容易在不引起剧烈疼痛的情况下穿透表皮层与真皮层,进入皮下组织中,并与组织间液亲密接触。在一段时间的浸泡之后,组织间液中的葡萄糖等小分子,就会渗透通过探针上起保护作用的半透膜,接触到感应电极,并在电极上包被的葡萄糖氧化酶的作用下,被氧化成葡萄糖酸。而在这一过程中,也会产生易于分解,放出电子的副产物(过氧化氢),从而被探针上电极检测到。

这个原理与现在常见的电化学指尖血糖检测技术并无太大差异。要说特殊之处,主要是使用了一种被称为“有线酶技术(wired enzyme technology)”特殊的氧化酶固定方法。使用这种方法固定在金属电极上的氧化酶,有着比传统方法更好的电子传输效率和化学稳定性,能在体内环境下维持正常活性十余天而不发生失活变性。就是这项化学技术突破,使得在体内环境下的连续血糖监测成为可能。

相比于敷贴式探针所具备的科技含量,这套监测系统内附带的数据读取器,其实并没有太多黑科技,它的功效主要就是接收从敷贴式传感器上无线发来的信号,并把这个信号转化为一般人可以理解的血糖示数。行笔至此,大家就会发现,这种设备并不是真正意义上的植入式芯片。可大家也不必失望,真正的植入式血糖监测芯片也已经初露真容了。

就在四个月前,美国的Eversense公司发布了一款真正可植入皮下的可持续血糖监控(CGM)芯片。与雅培的电化学检测方案不同,Eversense采用了荧光方法进行血糖检测。简单来说,植入体内的微传感器上,用来与组织间液接触的部分不再是依赖脆弱的葡萄糖氧化酶的电极探针,而是一种对葡萄糖浓度敏感的荧光高分子水凝胶。在葡萄糖浓度较高的情况下,这种水凝胶会有较高的荧光效率。

反之,在葡萄糖浓度较低时,这种材料的荧光效率也会降低。由于荧光信号需要外界光源激发,这种芯片里也内置了一枚小型的特定波长LED光源。与雅培的产品相比,Eversense声称它们的产品拥有更长时间(约三个月)的体内寿命,如果这一参数可靠,它的使用时限将能达到雅培产品的六倍。但值得注意的是,由于上市时间很短,该产品的可靠性,尚未得到美国医疗监管部门的认可。

虽说可植入式生物传感器,至今已经取得了巨大的进展,但现有的产品在技术上仍然有一些不足之处。其中最要紧的问题,就是它们相对较短的寿命。哪怕是设计寿命三个月的皮下芯片,也需要在一年内更换数次。谁会希望在植入一个芯片后几个月,再进行一次手术将其取出?这听起来就很痛苦啊!其次,出于技术水平的限制,无论是雅培的产品,还是Eversense的新技术,它们都无法做到货真价实的连续监测。

为了不使血糖敏感材料过快失活,它们都采取了每隔十几分钟检测一个数据点的方案,这在检测瞬时血糖变化时仍然稍显不足。除了监测血糖的植入式血糖传感芯片外,大家可能更关注监测其它参数的植入式生物传感器。这些年,它们也在飞速发展。其中进展最快的,是脑脊液/腹水的多参数检测芯片。这类技术主要着眼于对颅内压,颅内温度,脑脊液葡萄糖浓度,疾病标志物浓度,各类离子浓度等进行实时监测。

这类技术对急性脑损伤,开颅手术患者的疗效和生命体征监测有着至关重要的意义。不过,我在这里要给大家泼一盆冷水,由于这两种传感器的功能,较葡萄糖传感器复杂很多,世界上暂时还没有能进入市场的产品。不过我愿意相信,随着技术的不断进步,这类较为复杂的植入式传感芯片,也会很快出现在大家的视野里。

UUID: 8ae068a4-b62a-4e4f-9e7a-ef4680ff527c

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/科学大院公众号-pdf2txt/2018年/2018-10-28_又引起了大轰动!“体内植入检测芯片”是真的吗?.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0052 元