UCLA研发的微针贴片可低成本无痛监测患者血液中的药物水平

UCLA研发的微针贴片可低成本无痛监测患者血液中的药物水平检查血液中药物水平的一种方法涉及抽取和分析血液样本。这不仅让病人感到不愉快,而且分析工作可能需要几天时间才能完成。即使如此,它也只能显示取样时的水平。这就是实验性新贴片的作用。这个直径约为四分之一英寸(6毫米)的柔性聚合物体装置是由SamEmaminejad副教授领导的团队在加州大学洛杉矶分校开发的。当它被戴在手臂等身体部位时,其底部的钢制微针阵列会无痛地穿透皮肤表层。然后它们被暴露在皮肤细胞间的间隙中--该液体中的药物水平与血液中的药物水平相对应。每根针的尖端只有大约四分之一毫米长,并涂有金纳米粒子和被称为适配体的工程DNA链。每条链的一端锚定在其中一个纳米粒子上,而它的另一端连接到一个亚甲基蓝"信号报告"分子上。当适配体接触到一个目标分子--例如一种特定的药物时,它们会改变形状,这样做时会使亚甲基蓝分子产生一个电化学信号,这可以作为电流从外部测量。该电流的强度表明目前存在于血液中的药物数量。在实验室测试中,该贴片被用于接受三种不同剂量的抗生素妥布霉素的大鼠。该设备提供的血液药物水平读数被发现与通过传统的血液样本分析获得的读数一致。使用不同的适配体和信号报告分子,就可以对其他药物进行定向检测。据估计,如果该贴片进行商业化生产,每个贴片的材料成本将低于2美元。"这种生物传感微针技术推进了个性化医疗的许多不同方面,"Emmaminejad说。"它可能让我们通过优化每个人的药物剂量来改善治疗,而且价格低廉,所以每个人都可以从这个解决方案中受益。此外,它可能让我们不仅通过测量药物分子,而且还通过测量体内与健康有关的自然发生的分子来为护理提供信息。"有关这项研究的论文最近发表在《科学进展》杂志上。顺便提一下,加州大学洛杉矶分校并不是唯一一个探索使用微针贴片来测量血液中药物水平的机构。伦敦帝国学院的科学家们已经开发了一种使用酶的微针贴片,它对间质中的pH值变化作出反应,而不列颠哥伦比亚大学的一个团队已经创造了一种利用微光纤维的微针贴片。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334783.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1334783.htm

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无痛贴片使用超声波穿透皮肤传递药物

无痛贴片使用超声波穿透皮肤传递药物该团队将这一系统称为"可塑型超声透析贴片"(cUSP),它包含在一种粘附在佩戴者皮肤上的水凝胶中。补丁内有四个换能器,通过铜线连接以导电。每个换能器上方都有一个空腔,里面有溶解在液体中的药物分子,当换能器接受电源时,它们会振动并在液体中产生气泡。这反过来又产生了液体的微射流,射穿了坚韧的皮肤外层。图示新的超声给药贴片的不同层次和组成部分研究人员在猪的皮肤样本上测试了该系统,试验传递一种叫做烟酰胺的维生素B,它在许多防晒霜和保湿剂中使用。他们发现,cUSP能够通过皮肤输送的药物分子比没有超声波帮助的贴片多26倍。他们还将其与另一种新兴的无痛给药方法--微针贴片进行了比较,微针贴片含有微小的冻干药物钉子,可以穿透皮肤并溶解。超声波贴片能够在30分钟内交付其有效载荷的烟酰胺,而微针贴片则需要6个小时才能交付相同的数量。研究人员说,这种技术对于输送药物治疗皮肤病,如烧伤、皮肤癌或衰老症状特别有用。随着更多的改进,该系统可以将有效载荷送入更深的地方以到达血液,如芬太尼,或胰岛素或黄体酮等激素。它甚至可能最终帮助无痛地涂抹纹身。该研究的高级作者CananDagdeviren说:"该系统提供的易用性和高重复性为患有皮肤病和皮肤早衰的患者和消费者提供了一个改变游戏规则的选择。以这种方式递送药物可以提供较少的全身毒性,并且更加局部、舒适和可控。"这项研究发表在《先进材料》杂志上。该团队在下面的视频中描述了这项工作。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356353.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1356353.htm

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新研发的微针贴片能够比普通敷料更快止血

新研发的微针贴片能够比普通敷料更快止血然后它们与位于皮肤细胞之间的间质接触。根据贴片的预期目的,针头要么向该液体释放药物载荷,要么测量液体中已经存在的化学品水平(通常对应于血液中的水平)。而由宾夕法尼亚州立大学的AmirSheikhi副教授及其同事开发的新微针贴片有点不同。其生物相容性、可生物降解的针头由掺有硅酸盐纳米片的明胶制成,后者具有止血功能--这意味着它们通过使血管收缩和血液凝固而帮助止血。当贴片直接贴在伤口上时,针头增加了纳米颗粒与血液接触的表面积,增加了其效果。此外,通过与周围皮肤表面交错,针头有助于促进伤口闭合。Sheikhi说:"在体外,工程化的MNAs[微针阵列]将凝血时间从11.5分钟减少到1.3分钟;而在大鼠肝脏出血模型中,它们将出血量减少了90%以上。这10分钟可能是生与死的区别"。应该注意的是,这些凝血时间是与没有进行任何形式的治疗的对照组相比。尽管如此,据说MNAs确实也比传统的止血带敷料更快发挥作用。Sheikhi和他的团队希望,一旦进行了更多的研究并进行了临床试验,这种贴片最终可以被广泛使用--就像传统的胶布一样。该研究在最近发表在《生物活性材料》杂志上的一篇论文中进行了描述。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340857.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1340857.htm

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微针贴片的魔法:可逆转脱发的新型脱发治疗方法

微针贴片的魔法:可逆转脱发的新型脱发治疗方法访问:Saily-使用eSIM实现手机全球数据漫游安全可靠源自NordVPN对于大多数脱发患者来说,目前还没有有效的治疗方法。研究小组开发了一种微针贴片,可以无痛地贴在头皮上,并释放药物,帮助重新平衡该部位的免疫反应,阻止自身免疫攻击。在对小鼠的研究中,研究人员发现,这种治疗方法能让毛发重新生长,并显著减轻治疗部位的炎症,同时避免对身体其他部位造成系统性免疫影响。研究人员说,这种策略也可用于治疗其他自身免疫性皮肤病,如白癜风、特应性皮炎和银屑病。研究人员开发出了一种潜在的治疗斑秃(一种导致脱发的自身免疫性疾病)的新方法。这种新型微针贴片能传递免疫调节分子,使T细胞不再攻击毛囊,从而帮助头发再生。图为微针近景。图片来源:研究人员提供这种创新方法标志着模式的转变。麻省理工学院医学工程与科学研究所首席研究科学家、哈佛大学医学院和布里格姆妇女医院医学副教授、哈佛大学维斯研究所副教员娜塔莉-阿特兹(NatalieArtzi)说:"我们现在的重点不是抑制免疫系统,而是在抗原接触部位精确调节免疫系统,以产生免疫耐受。"Artzi和哈佛医学院及布里格姆妇女医院医学副教授JamilR.Azzi是这项发表在《先进材料》杂志上的新研究的资深作者。布里格姆妇女医院博士后NourYounis和布里格姆妇女医院博士后、麻省理工学院前研究人员NuriaPuigmal是论文的主要作者。在最近获得哈佛商学院布拉瓦特尼克奖学金的普伊格马尔的领导下,研究人员目前正着手成立一家公司,进一步开发这项技术。当人体自身的T细胞攻击毛囊,导致头发脱落时,就会出现斑秃,影响着600多万美国人。大多数患者唯一可用的治疗方法是向头皮注射免疫抑制剂类固醇,但这种治疗方法非常痛苦,患者往往无法忍受。一些斑秃和其他自身免疫性皮肤病患者也可以口服免疫抑制剂来治疗,但这些药物会导致免疫系统受到广泛抑制,从而产生不良副作用。"这种方法使整个免疫系统陷入沉默,虽然缓解了炎症症状,但却导致炎症频繁复发。此外,它还增加了感染、心血管疾病和癌症的易感性,"Artzi说。这项研究中使用的微针贴片由透明质酸与聚乙二醇(PEG)交联制成,这两种物质都具有生物相容性,常用于医疗领域。研究人员设计微针贴片的目的是在释放药物载荷后,还能收集样本,用于监测治疗进展。图为微针的另一个显微镜视图。图片来源:研究人员提供几年前,在华盛顿举行的一次工作组会议上,阿特兹碰巧坐在阿齐旁边(座位按字母顺序排列),阿齐是一位免疫学家和移植物理学家,他正在寻找直接向皮肤输送药物的新方法,以治疗与皮肤有关的疾病。他们的谈话促成了一项新的合作,两个实验室联手研究一种向皮肤输送药物的微针贴片。2021年,他们报告说,这种贴片可用于预防皮肤移植后的排斥反应。在新的研究中,他们开始将这种方法应用于自身免疫性皮肤病。"皮肤是我们身体中唯一可以看到和触摸到的器官,然而当涉及到向皮肤给药时,我们又回到了全身给药的方式。我们看到了利用微针贴片对免疫系统进行局部重编程的巨大潜力,"阿齐说。这项研究中使用的微针贴片由透明质酸与聚乙二醇(PEG)交联制成,这两种物质都具有生物相容性,常用于医疗领域。使用这种给药方法,药物可以穿过坚韧的表皮外层,而涂抹在皮肤上的药膏无法穿透表皮。"这种聚合物配方使我们能够制造出高度耐用的针头,并能有效穿透皮肤。此外,它还能让我们灵活地加入任何需要的药物,"阿齐说。在这项研究中,研究人员在贴片中加入了细胞因子IL-2和CCL-22的组合。这些免疫分子有助于招募调节性T细胞,使其增殖并帮助抑制炎症。这些细胞还能帮助免疫系统学会识别毛囊不是外来抗原,从而停止攻击毛囊。研究人员发现,小鼠每隔一天使用这种贴片治疗三周后,患处的调节性T细胞数量增加了许多,炎症也有所减轻。这些部位的毛发得以重新生长,而且这种生长在治疗结束后还能维持数周。在这些小鼠中,脾脏或淋巴结中的调节性T细胞水平没有发生变化,这表明治疗只对贴片的部位产生影响。在另一组实验中,研究人员将人类皮肤移植到具有人源化免疫系统的小鼠身上。在这些小鼠身上,微针治疗也诱导了调节性T细胞的增殖并减少了炎症。研究人员设计的微针贴片在释放药物载荷后,还能收集样本,用于监测治疗进展。透明质酸会使微针在进入皮肤后膨胀约十倍,从而使它们能够吸收皮肤中含有生物分子和免疫细胞的间隙液。去除贴片后,研究人员可以对样本进行分析,以测量调节性T细胞和炎症标志物的水平。这对于监测未来可能接受这种治疗的患者很有价值。研究人员现在计划进一步开发这种治疗脱发的方法,并将其扩展到其他自身免疫性皮肤病。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430241.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1430241.htm

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港大新设计的微针贴片可与超声波合作 杀灭导致痤疮的细菌

港大新设计的微针贴片可与超声波合作杀灭导致痤疮的细菌虽然口服或局部使用抗生素在某些情况下有帮助,但它们并不适合所有人。它们还可能引起不必要的副作用,而且随着时间的推移,细菌会对它们产生抗药性,降低其治疗效果。为了寻求一种性能更好的替代品,由KelvinYeung教授领导的香港大学团队开发了这种特殊贴片。一般来说,微针贴片的形式是小型聚合物片,其底部有一排微小、锋利、装载药物的钉子。当贴片被压在身体上时,针头会无痛地穿透皮肤的表层。然后它们无害地溶解,并将其药物载荷释放到体内。在这种特殊的贴片中,针头含有一种被称为锌基金属有机框架的材料的纳米颗粒。这些颗粒被释放到痤疮丙酸杆菌感染的皮肤中后,该区域就会受到脉冲式超声波的影响。这导致这些颗粒产生称为活性氧(ROS)的化学物质,从而杀死细菌。微针/超声波痤疮治疗过程示意图在对小鼠进行的测试中,15分钟的超声波刺激足以根除99.73%的痘痘,这些痘痘是用贴片治疗的。此外,还发现纳米粒子释放的锌离子有助于触发现有的纤维母细胞(结缔组织细胞)开始修复皮肤。杨说:"新的微针贴片能够在超声波刺激下产生ROS,作为一种非抗生素和透皮方法,不仅能够有效解决痤疮丙酸杆菌引起的感染,而且由于锌离子的释放而促进了皮肤修复。由于ROS的特殊杀伤机制,我们相信这种设计也能够解决由真菌、寄生虫或病毒诱发的其他皮肤感染。"这项研究在最近发表于《科学进展》杂志的一篇论文中进行了描述。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367737.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1367737.htm

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新型微针绷带可在受伤后立即实现止血

新型微针绷带可在受伤后立即实现止血他在一篇新论文中阐述了他的贴片原型,该论文将发表在5月的《生物活性材料》杂志上。这项工作将被刊登在该杂志的封面上。"过度出血是对人类健康的一个严重挑战,"Sheikhi说。"对于出血性伤害,往往是血液的流失--而不是伤害本身--导致死亡。对促进血液快速凝固的即用型生物材料的医疗需求尚未得到满足"。宾夕法尼亚州立大学化学工程和生物医学工程助理教授AmirSheikhi开发了一种微针贴片的原型,可以在受伤后立即止血由Sheikhi开发的止血微针技术可以像典型的粘性绷带一样应用,快速止血。贴片上的生物相容性和可生物降解的微针阵列(MNAs)增加了其与血液的表面接触,加速了凝血过程。这些针还通过机械互锁增加了贴片的粘性,以促进伤口闭合。Sheikhi说:"在体外,工程化的MNAs将凝血时间从11.5分钟减少到1.3分钟;而在大鼠肝脏出血模型中,它们减少了90%以上的出血量。这10分钟可能是生与死的区别"。微针贴片可以与目前医院用于治疗出血伤口的水凝胶技术相比较,但水凝胶的应用需要准备工作和医疗专业知识。Sheikhi说,微针贴片是预先设计好的,任何人都可以用它来止血,这很像典型的非处方胶布。微针已经被用于通过皮肤传递生物制剂,如细胞或药物,或用于刺激胶原蛋白生成的美容手术--非常微小因此其应用过程是无痛的。研究人员现在正努力将该贴片从实验室转化为市场,并计划进一步测试该技术。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1344351.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1344351.htm

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健康监测的新水平:间质液能否取代血液?

健康监测的新水平:间质液能否取代血液?在《自然-生物医学工程》杂志上发表的一篇论文中,他们概述了使用间质液的潜在优势和技术挑战。"为什么我们认为它是一种有价值的诊断液体,因为它可以连续使用。使用血液,你不能轻易地进行连续读数,"加州大学博士毕业生MarkFriedel说,"你能想象整天在你的静脉中插着一根针的情况下过日子吗?所以我们需要其他工具"。他是这项研究的共同主要作者。研究人员正在寻找替代方法来监测一个人的健康和保健。汗水是测量某些东西的良好媒介,如压力或焦虑,因为它含有皮质醇等荷尔蒙。但身体对其他化学物质却很吝啬,这些化学物质在汗液中不容易释放,弗里德尔说:"汗腺是一个大过滤器,不允许所有东西通过。"因此,我们想要监测的一半以上的东西根本无法进入汗液。"辛辛那提大学教授JasonHeikenfeld在他的新型设备实验室研究可穿戴技术。血液是健康监测的黄金标准。但是人们也有数升的间质,占其体重的15%之多。弗里德尔说:"血液的关键特征使它具有如此大的优势,我们非常了解血液。如果你的血液里有东西,我们知道你的心脏或肝脏会发生什么。"间质液含有许多与血液比例相同的化学物质,为昂贵和耗时的实验室工作提供了潜在的替代方案。该研究概述了医生可以对间质液进行采样的各种方式,从对皮肤进行抽吸到部署微透析。"作为生物医学工程师,我们最大的目标之一是通过使诊断更容易获得来帮助人们更好地管理他们的健康,"共同领衔作者、斯坦福大学的伊恩-汤普森说。"这种可及性的一大障碍是,目前的大多数诊断方法都依赖于血液采样,这可能是痛苦的,并且需要经过培训的人员来执行。因此,近年来,人们对使用就在皮肤下的间质液作为诊断样本的兴趣越来越大,这种样本更容易获得,提取起来也不那么痛苦。"在加州大学工程与应用科学学院教授JasonHeikenfeld的新型设备实验室,学生们正在开发传感器,以测量间质液中的激素和其他化学物质。他们使用长度小于1毫米的微针,通过一个微小的补丁刺入皮肤。"如果你有一根刺,它可能比我们的微针更深入你的皮肤,"弗里德尔说。"它们通常是无痛的。我在大多数时候都感觉不到它。最不舒服的部分是移除固定设备的胶带"。但即使你不知道它的存在,你的身体也知道,弗里德尔说。而这种微小的反应会影响测试结果。"间质液有一个类似薛定谔的观察者效应。"弗里德尔说:"任何时候你试图收集和测量它,你都会内在地改变液体本身。如果你在皮肤上扎针,你的身体就会发炎,然后你的[样本]水平就会改变。对于连续的生物监测,我们想知道当你没有被一个小针头戳到时的那些浓度。这就是为什么它是一种具有挑战性的液体,在糖尿病监测之外还没有被使用。"研究人员说,尽管如此,间质液在通过可穿戴技术监测健康方面仍具有巨大的前景。这可以帮助医生跟踪药物的疗效,以确保适当的剂量,或通过监测免疫系统提供疾病的早期诊断。但弗里德尔说仍有很多东西需要学习:我们正试图打开盒子,阅读里面的说明,以了解间质液里有什么,以及利用它的潜力是什么。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348875.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1348875.htm

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