科技日報記者 劉霞
美國賓夕法尼亞州立大學科學家研發出一款便攜式多傳感器芯片，能同時監測傷口內多種生物標志物，在傷病表現出感染或炎癥征兆前，甚至早在肉眼可見的癥狀出現之前，便能捕捉到其惡化的蛛絲馬跡。相關成果近日發表于《自然》集團旗下的《2D材料與應用》雜志。
在美國，數百萬人飽受慢性病痛之苦，患者群體涵蓋糖尿病患者、燒傷康復者、術后人群及各類創傷受害者。對臨床醫生而言，早期發現感染、炎癥或愈合障礙極具挑戰，而一旦延誤，可能導致傷情惡化、組織受損甚至截肢風險。
為此，團隊研發了這款集成多種傳感器的芯片。它能同步追蹤四項關鍵指標：pH值（感染傷口通常呈堿性）、尿酸（反映組織損傷與代謝）、吩嗪-1-甲酸（特定病原體產物）以及白細胞介素-6（炎癥蛋白）。這種多維度的監測能力，為評估傷口愈合進程及潛在風險提供了全景視角。
這種多傳感芯片的核心材料采用激光誘導石墨烯（LIG）。這是一種由激光與含碳材料作用生成的原子級薄碳，相較于其他石墨烯薄膜，LIG成本更低、更易擴展。其天然的多孔結構和高比表面積，為生物分子的電化學傳感提供了豐富的活性位點。雖結構略顯無序，但這反而賦予了其在傳感應用中的獨特優勢。
團隊表示，該技術未來可植入智能手機、平板電腦或臨床系統，實現連續遠程追蹤。他們也計劃將該平臺與微創采液技術結合，以替代傳統注射器等侵入式采樣方式。
