變色發光的繃帶反映組織內血氧濃度,可望幫助組織移植術後觀察

作者 | 發布日期 2021 年 01 月 02 日 0:00 | 分類 生物科技 , 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


人體組織移植手術過後,移植的組織細胞不一定就能夠順利在新的位置上正常運作。而判斷移植組織是否正常運作的其中一種方式就是:觀察組織是否正常消耗氧氣。目前一般用來監控移植組織氧氣消耗的血氧機都需要連接線路才能夠運行,但美國麻省總醫院(Massachusetts General Hospital)的科學家現在提出新方式,能直接透過繃帶的顏料範圍擴張,反映患者組織的血氧狀態。

血氧機雖然是現行最普遍監控患者血氧濃度的器材,但血氧機的使用方式複雜,對於病患來說並不方便,需要插電運轉的特性也會限制病患的行動。因此,來自麻省總醫院的團隊研發了一種使用方式較簡單舒適的血氧偵測方式,希望能夠降低組織移植的失敗率。

團隊所研發的液體繃帶是由磷光材料製成,能夠根據接受到的不同刺激產生紅至綠色波長的磷光。這項技術最早於五位接受乳房重建手術的女性患者身上進行測試,研究團隊將這種液態的繃帶在患者身上七個包含皮膚、脂肪、動脈及血管組織的接受移植部位上,以液體磷光材料塗抹長寬各一公分的區塊。同時,研究團隊也以傳統血氧機測試該位置的血氧濃度,與新型磷光液體繃帶的顯示結果做對照。研究團隊以相機閃光燈激發液態繃帶上的磷光材料,繃帶上顯現出現紅至綠的顏色就能反映組織內的氧氣濃度。

研究團隊追蹤了患者在手術後 48 小時的血氧濃度狀態,發現患者身上 7 個位置的磷光液體繃帶顯示的血氧濃度狀態與傳統血氧機偵測到的結果相符。這樣小規模試驗雖然只是驗證技術概念可行,但研究團隊認為這樣血氧偵測繃帶的技術有足夠潛力,能幫助提升組織移植的成功率,對經歷燒燙傷與植皮手術的患者傷口痊癒也很有幫助。研究的資深作者 Conor L. Evans 博士 2014 年曾以類似技術研發噴劑式繃帶,幫助醫療人員觀察患者傷口痊癒情形。

Evans 博士表示,研究結果顯示,這種透明液態繃帶和傳統血氧機能達到同樣的標準,能夠偵測組織的氧合作用(oxygenation),但卻不會有傳統血氧機一些缺點。新型的透明液態繃帶不像血氧機造成病患不適,不會遮蓋住患部造成難以直接觀察,也不會因為患者移動或受環境光線影響造成測量誤差。更重要的是,獨立運作且輕便的繃帶設計改善了血氧機電器線路限制患者行動的不便的缺點。

這項研究日前已經發表於科學期刊《科學進展》(Science Advances)。研究團隊接著又進一步在液態繃帶裝上電池使繃帶能自行供電,之後又改良,讓這項技術不再需要相機。研究團隊目前正在進行新型的血氧偵測繃帶臨床測試,希望能夠藉此降低未來組織移植後因為缺氧而失敗的可能性。

(首圖僅為示意;來源:pixabay

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