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La antena miniatura nueva mide daño tisular en el pulmón

Los científicos que atravesaban varias disciplinas han subido con una antena con fibras óptica mucho diluente que un pelo, pero que lleva 19 sensores para medir cambios en oxígeno y el pH profundamente en el pulmón. Esta antena óptica flexible ofrece las mediciones rápidas y exactas para la carrocería profunda que detecta a dentro 0,02 unidades del pH y a 0,6 mg/l para el pH y el oxígeno respectivamente pero todavía tiene espacio para más sensores. La investigación se denuncia en la aplicación actual los partes científicos del gorrón.

La antena pelo-clasificada puede los indicadores dominantes de dimensión del daño tisular profundamente en el pulmón. Haber de imagen: Michael Tanner, universidad del Herriot-Vatio y la universidad de Edimburgo.
La antena pelo-clasificada puede los indicadores dominantes de dimensión del daño tisular profundamente en el pulmón. Haber de imagen: Michael Tanner, universidad del Herriot-Vatio y la universidad de Edimburgo.

El conocimiento actual de la fisiología humana viene sobre todo de los modelos animales. El detectar en seres humanos está lejos más difícil o imposible porque la tecnología requerida es invasor, o simple no todavía disponible. La importancia de las mentiras nuevas de esta antena en su extensión enormemente para desplegar in vivo detectar a un ordenador principal de las áreas actualmente inaccesibles del cuerpo humano, ampliando el conocimiento de la función de la carrocería en salud y enfermedad.

El estudio actual utilizó un modelo ovino del pulmón que fue suministrado oxígeno y líquido alimenticio a través de los canales de la ventilación y de la perfusión. Las enfermedades pulmonares son causas de cabeza de la incapacidad y de la muerte hoy. A pesar del progreso hecho, su patogenesia en condiciones como trauma del pulmón o la pulmonía es no entendible. La nueva antena podía ayudarnos a entender enfermedad pulmonar y su tratamiento mucho mejor.

Un ordenador principal de sensores de fibra óptica existe ya para el pH y el oxígeno que detectan que los revestimientos soles-gel o poliméricos del uso para llevar a cabo las moléculas que detectan como los tintes o las partículas nanas/de la microesfera a la faceta de la fibra. Este tipo de acoplamiento lleva a la deposición imprecisa, tiempos de reacción más lentos, y exactitud y alcance reducidos de detectar.

Una antena que detectaba doble más reciente utilizó capa sol-gel o del hidrogel para depositar el pH y el oxígeno que detectaban microesferas en la misma fibra óptica, pero todavía tenía tiempos de reacción relativamente lentos.

La antena multifilar especialmente diseñada asegura detectar robusto, pero evita entregas comunes con las antenas fluorescentes, tales como photobleaching y variación de la potencia de la bomba del laser.

Tiene un diámetro de 150 micrones, con 19 núcleos cada uno cerca de 10 micrones a través. El ácido fluorhídrico fue utilizado exacto a los huecos de grabado de pistas en la superficie distal (faceta) esa formación con los núcleos. Estos huecos irreversible se acoplan con las microesferas del sílice de 10 micrones que covalente atan indicadores de pH fluorescentes nuevos de sensores basados complejos radiométricos del oxígeno del arsenal y de la paladio-porfirina, en la alta densidad.

El tinte de la fluoresceína emite la fluorescencia cuya intensidad es proporcional al pH, y por lo tanto se ha utilizado en un alcance del pH que detecta tecnologías. Sin embargo, en la antena actual, el cargamento de la saturación del indicador del carboxyfluorescein en las microesferas da lugar a una separación de los angstromes del ~ 5 entre las moléculas de tinte. Este empaque ultra-denso da lugar a la excitación fluorescente con transferencia de energía subsiguiente a los vecinos, dando por resultado una reacción de la fluorescencia que sea inverso proporcional al pH. El comportamiento de la emisión vuelve a la configuración prevista en el cargamento estándar. Este fenómeno inesperado, antes del cual nunca se ha denunciado, refuerza grandemente el funcionamiento del sensor.

El detectar radiométrico del pH se logra usando un par del TRASTE como fluorophores. Sus componentes son excitados por longitudes de onda ligeramente diversas. Esto causa una reacción más compleja, más estable y segura a los cambios de pH que una única reacción fluorescente.

El detectar del oxígeno está por un complejo de la paladio-porfirina que muestre fluorescencia inversa mientras que los niveles del oxígeno aumentan. La longitud de onda de la excitación fue elegida para disminuir la fluorescencia del fondo que podría confundir los sensores.

Cada base se acopla selectivamente a y mide la fluorescencia emocionada por una única fuente de luz próxima. Esto es responsable de la naturaleza múltiplex del montaje que detecta a través de la fibra multifilar.

¿Qué ventajas la nueva antena tiene?

El acoplamiento covalente de la hueco-microesfera permite detectar casi instantáneo y consulta estabilidad a la luz. El diseño de la multifilar-fibra permite que más sensores sean agregados a la plataforma multiplexada según las necesidades. El proceso de fabricación es también simple, rugoso, y seguro, con poco esfuerzo requerido para el montaje uno mismo-dirigido de la fibra de la microesfera. El número de núcleos de la fibra, la talla de la fibra, y la talla de la microesfera son adaptables al uso específico. La deposición que carga de los sensores fluoróforos es un proceso químico repetible y eficiente que es controlable.

Después, los investigadores proyectan incluir el conjunto del sensor de la fibra en los materiales biocompatibles para probar en diversos decorados clínicos. Esto es hecha más simple por el hecho de que puede soportar procedimientos estándar de la esterilización.

El investigador Michael Tanner dice: “Estos nuevos métodos, si están llevados la clínica, llevarán a los discernimientos nuevos en biología de la enfermedad. Nuestro objetivo ahora es desplegar el número de sensores únicos en esta plataforma miniaturizada para ofrecer aún más información.”

Fuente:

El detectar fisiológico fibra-basado de alta fidelidad profundamente en tejido, Tushar R. Choudhary, Michael G. Tanner, Alicia Megia-Fernández, Kerrianne Harrington, Harry A. Wood, Adán Marshall, Patricia Zhu, Sunay V. Chankeshwara, Debaditya Choudhury, Graham Monro, Muhammed Ucuncu, Fei Yu, Rory R. Duncan, Roberto R. THOMSON, Kevin Dhaliwal y la marca Bradley, partes científicos 9, número del artículo: 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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