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科学家研发新传感器 测眼泪可诊断眼外伤

2015-12-14

  對于戰地醫生或偏遠鄉村的醫生來說,缺乏專業的醫學設備條件使得他們很難判斷患者眼外傷的情況。來自美國伊利諾伊大學的研究團隊研發出了全新的便攜式傳感設備OcuCheck,通過測量患者眼淚中的維生素C含量即可幫助確定診斷患者的眼外傷的具體情況。 相關研究成果已經發表在《科學報告》期刊上。

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  人類眼球表面淚液膜(Ocular tear film)中的維生素C(又稱L-抗壞血酸)濃度在正常情況下相對較低,而眼球內部的玻璃體凝膠(vitreous gel)的酸濃度則相對較高。OcuCheck傳感器的原理為采樣患者淚液膜,通過測定其中的維生素C含量并于正常值進行比較。如果酸濃度高于正常值,則說明眼外傷導致了維生素C從眼球內部泄露至眼球表面,眼外傷的嚴重情況可以通過測定酸濃度來確定。

  傳感儀器的主要部分由數層材料以堆疊結構構成,包括一層濾紙,一層厚度為1納米的石墨烯,一種能通過石墨烯的高分子聚合物,黃金電極,抗壞血酸氧化酶(Ascorbate Oxidase)。當傳感器中的抗壞血酸酶遇到抗壞血酸后,材料中的高分子聚合物便開始通過石墨烯,傳感器中的電荷發生改變,電極測定電量讀取維生素C的數值。

  目前OcuCheck已經應用至16例眼外傷患者的眼外科手術實驗中,研究人員發現儀器對于抗壞血酸濃度的測定高度準確。雖然該儀器尚未在創傷患者上實驗,不過由于儀器測定精度并不會受血液影響,因而團隊預測其測定結果仍會非常不錯。該大學的衍生公司InnSight技術公司正在對傳感器進行商用化開發,包括加入操作界面和便攜式裝置。


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