隨著醫療科技的發展以及人們對于健康管理的要求不斷提高,“非侵入式”醫學檢測新技術日益受到青睞。所謂“非侵入式”,不僅要實現無創、無痛,還追求“非侵入”受測者的日常生活,將干擾減到最小。
美國哈佛大學醫學院下屬丹娜-法伯研究所的一個研究團隊近日在英國《自然》雜志上發表論文,公布了他們開發的一項“非侵入式”醫學檢測新技術:利用“正電子發射斷層成像”(PET)檢測特定的蛋白質,從而針對動物全身的炎癥情況實現高靈敏度成像,鎖定發炎的部位,并評估炎癥程度。
該研究團隊負責人納爾·海因里希表示,“非侵入式”醫學檢測設備能夠在與被測對象不接觸或者僅通過皮膚接觸的情況下,間接感知其生理和生化參數。PET就是這樣一種先進的“非侵入式”檢測技術,其具體方法是給某種生物代謝物質(例如葡萄糖或蛋白質等)標記弱放射性物質,制成“示蹤劑”,然后將其注入動物體內。接下來,通過追蹤“示蹤劑”釋放的正電子來觀察代謝物質在動物體內聚集的情況,從而鎖定炎癥的位置,并判定炎癥程度。
海因里希指出,以往有研究人員利用氟代脫氧葡萄糖作為PET檢測的“示蹤劑”來檢測炎癥,但準確度較低。丹娜-法伯研究所的這項新技術從根本上解決了問題:他們發現了一種名為“白細胞共同抗原”(CD45)的物質,它存在于各種類型的白細胞的表面,能夠非常準確地反映炎癥情況,因此成為理想的“示蹤劑”。
CD45由結構相近、分子量較大的跨膜蛋白質組成,廣泛存在于白細胞表面,而其他類型的細胞中不存在這種物質,因此它可以作為白細胞的“示蹤劑”。
研究人員用弱放射性物質標記CD45抗體片段,制成“示蹤劑”。在實驗中,將這種“示蹤劑”注射到小鼠體內后,CD45抗體片段能與白細胞中的CD45發生特異性結合反應,從而準確反映出小鼠體內的炎癥分布情況。

相關實驗顯示,對于健康的小鼠來說,利用上述“示蹤劑”進行PET檢測可以描繪出其體內免疫器官的圖像,包括骨髓、胰腺和淋巴結等,從而評估其健康狀況;在患病小鼠的體內,發生炎癥的器官出現白細胞聚集的情況,能夠借助“示蹤劑”在圖像中清晰地呈現出來,其發光強度與炎癥的嚴重程度相關。
實驗顯示,PET檢測成像所反映出的炎癥情況與傳統檢查和臨床癥狀完全相符。
炎癥是生物機體的一種保護性反應,但過度、長期的炎癥對生物體是有害的,也是許多疾病的重要病理因素。研究人員認為,上述“非侵入式”炎癥檢測技術在臨床上有著巨大的應用潛力,有望幫助診斷和治療多種與炎癥相關的疾病,例如癌癥、糖尿病和心血管疾病等等。
英國劍橋大學的一個多學科研究團隊,近日解決了一個困擾醫學界數十年的難題:開發出一種“非侵入式”連續測量人體血壓的方法,幾乎不會對受測者造成任何干擾。基于該項新技術開發出的新型設備,有望在家庭、醫院以及醫療資源有限的偏遠地區更好地監測人們的體征。
英國《新科學家》雜志近日系統介紹了這項新專利。它名為共振聲壓計,其原理是利用聲波輕輕刺激人體的動脈,引發共振,再利用超聲成像技術測量動脈的共振頻率,經分析后得出血壓值。在相關臨床實驗中,該設備的測量結果與使用標準護理血壓袖帶測得的結果相同。
劍橋大學開發的原型共振聲壓計直徑只有3厘米,裝在一個小型換能器盒中,可以綁縛或粘貼在受測者的手臂上。研究人員表示,將繼續推進該設備小型化,最終將它裝入智能手表,或者制成直徑小于1厘米的黏性貼片,從而增強其便利性。共振聲壓計可以無線連接醫用監控設備,以方便醫生對受測者進行連續的血壓監控。

《新科學家》雜志指出,共振聲壓計相對于血壓袖帶的優勢不言自明。人們在使用血壓袖帶時,往往要在他人的協助下佩戴,還要自行記錄數據。這對于居家實施自我監測的用戶來說很麻煩。有了共振聲壓計,受測者可以全天候佩戴,隨時監測血壓。另外,慢性病患者可以對共振聲壓計進行設定,將數據實時記錄下來,并定期共享給醫生,從而更便利、更精確地指導用藥。
在2025年國際消費類電子產品展覽會(CES 2025)上,美國消費技術創新企業SCOSCHE Industries旗下的子公司PreEvnt推出了一款“非侵入式”血糖檢測儀以及配套的App。這種儀器僅通過呼吸即可檢測一個人的血糖水平,無須像傳統檢測方式那樣刺破受測者的手指取血。它適用于1型和2型糖尿病患者、高血糖群體以及有意向監測日常血糖水平的人——他們可以時刻了解自己的代謝健康。
PreEvnt公司首席技術官托普·穆勒表示,“非侵入式”血糖檢測儀可以通過呼吸實時檢測血糖,并在血糖超標時發出警報。這項技術的原理是精確檢測人體呼出的氣體中的丙酮(一種揮發性有機化合物)含量,從而測定血糖水平。
“非侵入式”血糖檢測儀有望徹底改變糖尿病患者的健康管理方式。它不僅減輕了患者及其他受測者的痛苦和不便,還在設計上充分考慮了實用性——它可以固定在衣物上,搭配安卓或iOS手機系統使用,在滿電情況下可以使用一整天,滿足多次測定血糖的需求。用戶可以自定義警報和通知,從而更好地管理自身的血糖水平,并將相關數據分享給護理人員及醫療人員。
據托普·穆勒介紹,“非侵入式”血糖檢測儀的主要發明者、PreEvnt 公司工程師里斯·庫爾的孫子,在5年前被診斷出患有1型糖尿病——那時他還是個兩歲的孩子。自那時起,庫爾致力于研發“非侵入式”血糖檢測儀,以減輕人們對傳統血糖檢測方法的依賴。他作為美國印第安納大學兼職教授進行了長達5年的研究,最終在PreEvnt 公司實現了“非侵入式”血糖檢測儀的商業化應用。
“非侵入式”血糖檢測儀目前正在接受美國食品藥品監督管理局(FDA)的審查,尚未在美國上市銷售。托普·穆勒指出,FDA的嚴格審查將確保該設備符合安全性和有效性標準,從而增強消費者對它的信心。
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