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La sonda miniatura novella misura il danno di tessuto nel polmone

Gli scienziati che misurano parecchie discipline hanno fornito una sonda a base di fibra ottica ottica molto diluente che i capelli, ma che portano 19 sensori per misurare i cambiamenti in ossigeno ed il pH in profondità nel polmone. Questa sonda ottica flessibile fornisce le misure rapide ed accurate per l'ente profondo che percepiscono rispettivamente a dentro 0,02 unità di pH e a 0,6 mg/l per pH e l'ossigeno ma ancora ha spazio per più sensori. La ricerca è riferita nella questione attuale dei rapporti scientifici del giornale.

La sonda capelli di taglia può indicatori chiave della misura di danno di tessuto in profondità nel polmone. Credito di immagine: Michael Tanner, università di Herriot-Watt e l
La sonda capelli di taglia può indicatori chiave della misura di danno di tessuto in profondità nel polmone. Credito di immagine: Michael Tanner, università di Herriot-Watt e l'università di Edimburgo.

Le conoscenze attuali della fisiologia umana vengono principalmente dai modelli animali. Percependo negli esseri umani è molto più difficile o impossibile perché la tecnologia richiesta è dilagante, o semplicemente non ancora disponibile. L'importanza delle bugie novelle di questa sonda nella sua portata enorme per ampliare in vivo percezione ad una miriade di aree corrente inaccessibili del corpo umano, estendenti la conoscenza della funzione dell'organismo sia nella salubrità che nella malattia.

Lo studio corrente ha usato un modello ovino del polmone che è stato fornito con ossigeno e liquido nutrizionale attraverso i canali di aspersione e di ventilazione. Le affezioni polmonari sono oggi cause principali sia dell'inabilità che della morte. Malgrado i progressi realizzati, la sua patogenesi nei termini come il trauma del polmone o la polmonite è poco chiara. La nuova sonda ha potuto aiutarci a capire molto meglio l'affezione polmonare ed il suo trattamento.

Una miriade di sensori di fibra ottica già esiste per pH ed ossigeno che percepiscono che rivestimenti in polimeri del solenoide-gel o di uso per tenere le molecole di percezione come le tinture o le particelle microsfera/nane alla sfaccettatura della fibra. Questo tipo di accoppiamento piombo al deposito impreciso, tempi di reazione più lenti ed accuratezza ed intervallo diminuiti di percezione.

Una sonda di percezione doppia più recente ha usato il rivestimento dell'idrogel o del solenoide-gel per depositare sia il pH che l'ossigeno che percepiscono le microsfere sulla stessa fibra ottica, ma ancora ha avuta tempi di reazione relativamente lenti.

La sonda multiconduttore specialmente progettata assicura la percezione robusta, ma evita i problemi comuni con le sonde fluorescenti, quali photobleaching e la variazione di potenza della pompa del laser.

Ha un diametro di 150 micron, con 19 memorie ciascuna circa 10 micron attraverso. L'acido fluoridrico è stato usato esattamente ai pozzi incissione all'acquaforte sulla superficie distale (sfaccettatura) quell'allineamento con le memorie. Questi pozzi irreversibilmente sono accoppiati con le microsfere della silice da 10 micron che in covalenza legano gli indicatori di pH fluorescenti novelli in sensori basati complessi logometrici dell'ossigeno della palladio-porfirina e di schiera, ad alta densità.

La tintura della fluorescina emette la fluorescenza di cui l'intensità è proporzionale al pH e quindi è stata utilizzata in un intervallo di pH che percepisce le tecnologie. Tuttavia, nella sonda corrente, il caricamento di saturazione dell'indicatore del carboxyfluorescein sulle microsfere provoca un gioco degli angstrom del ~ 5 fra le molecole di tintura. Questo imballaggio ultra-denso provoca l'eccitazione fluorescente con il trasferimento di energia successivo nei vicini, con conseguente risposta della fluorescenza che è inversamente proporzionale al pH. Il comportamento dell'emissione ritorna al reticolo previsto a caricamento standard. Questo fenomeno inatteso, di cui non è stato riferito mai prima, notevolmente amplifica la prestazione del sensore.

La percezione logometrica di pH è raggiunta facendo uso di un paio del CERCHIO come fluorophores. Le sue componenti sono eccitate dalle lunghezze d'onda leggermente differenti. Ciò causa una risposta più complessa, più stabile ed affidabile ai cambiamenti di pH che una singola risposta fluorescente.

La percezione dell'ossigeno è da un complesso della palladio-porfirina che mostra la fluorescenza inversa mentre i livelli dell'ossigeno aumentano. La lunghezza d'onda di eccitazione è stata scelta per minimizzare la fluorescenza di sfondo in grado di confondere i sensori.

Ogni memoria è accoppiata selettivamente a e misura la fluorescenza eccitata da una singola sorgente luminosa prossimale. Ciò è responsabile della natura multipla dell'installazione di percezione attraverso la fibra multiconduttore.

Che vantaggi la nuova sonda presenta?

L'accoppiamento covalente di pozzo-microsfera permette la percezione quasi istantanea e conferisce stabilità alla luce. La progettazione della multiconduttore-fibra permette che più sensori si aggiungano alla piattaforma multiplexata come stata necessaria. Il processo di fabbricazione è egualmente semplice, irregolare ed affidabile, con poco sforzo richiesto per l'installazione auto-diretta della fibra di microsfera. Il numero delle memorie della fibra, la dimensione della fibra e la dimensione di microsfera sono adattabili all'applicazione specifica. Il deposito di precaricamento dei sensori fluorophore è un trattamento chimico ripetibile ed efficiente che è controllabile.

Dopo, i ricercatori pianificazione unire il complessivo sensore della fibra in materiali biocompatibili per le prove in scenari clinici vari. Ciò è resa più semplice dal fatto che può resistere alle procedure standard di sterilizzazione.

Il ricercatore Michael Tanner dice: “Questi nuovi metodi, se catturato alla clinica, piombo alle comprensioni novelle nella biologia di malattia. Il nostro scopo ora è di ampliare il numero dei sensori unici su questa piattaforma miniaturizzata per fornire ancor più informazioni.„

Sorgente:

A percezione fisiologica basata a fibra di alta fedeltà in profondità nel tessuto, in Tushar R. Choudhary, in Michael G. Tanner, in Alicia Megia-Fernandez, in Kerrianne Harrington, in Harry A. Wood, in Adam Marshall, in Patricia Zhu, in Sunay V. Chankeshwara, in Debaditya Choudhury, in Graham Monro, in Muhammed Ucuncu, in Fei Yu, in Rory R. Duncan, in Robert R. Thomson, in Kevin Dhaliwal & nel segno Bradley, rapporti scientifici 9, numero dell'articolo: 7713 (2019), 0.1038/s41598-019-44077-7, https://www.nature.com/articles/s41598-019-44077-7

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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