科学家研发世界首个超声波生物传感器 有望实现实时肿瘤追踪

据外媒New Atlas报道，超声波已经成为显示人体内部结构必不可少的工具，但是随着人体对药物或疾病的反应，超声波能否提供更详细、更动态的图像？澳大利亚科学家利用该技术开发了他们所谓的世界上第一个超声波生物传感器，并表示这种传感器可用于以较低成本监测肿瘤或揭示中风的影响。

可以植入体内的微小、无毒的生物传感器可以为医生和研究人员提供有关不同身体过程的全新视角。这些可能是电池供电的设备，通过皮肤检测微妙的运动来跟踪呼吸和心率；也可以是其他设备，通过监视周围的组织来揭示人体对植入的假体的反应。

澳大利亚蒙纳士大学的科学家则着手开发一种生物传感器，该传感器可以通过超声波监测体内的药物水平和生物分子。如今的超声成像依赖于由充气微气泡组成的造影剂，然而这些造影剂最多只能工作20分钟左右，所以该团队将目光投向了具有更大持久力的解决方案。

这导致他们开发出由涂有甲基丙烯酸聚合物的二氧化硅核组成的纳米颗粒，这使得颗粒对pH值有响应。这些可以植入到组织深处，在其中pH值的变化会导致粒子刚度的变化，可以由体外的标准超声波扫描仪获取。这在模拟生物组织、小鼠尸体组织和活小鼠的凝胶体模中得到了证明。

研究人员认为，以这种方式监测肿瘤的pH值可以提供一种非侵入性的方式来实时跟踪肿瘤对药物的反应，从而可以调整剂量以满足个体患者的需求。但是他们希望这项技术能够提供更多的功能，并指出纳米粒子可以适应跟踪更复杂的生物标记物，例如监测中风影响的氧气或与其他疾病相关的蛋白质。

科学家们现在将开始在实际的动物疾病模型上测试该技术。最终，他们希望这项技术能够与智能手机等设备配合使用，从而消除对复杂的医院或实验室设备的需求，并为在偏远地区治疗患者开辟了新的可能性。

该研究发表在《ACS Sensors》杂志上。