糖类组学与脂质组学杂志
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用于检测纤维蛋白原的红细胞膜功能化电化学生物传感器

李元锡

近年来，凝血监测对于诊断出血原因、开发抗凝药物、评估广泛手术和透析中的出血风险以及研究止血治疗的疗效至关重要。在这方面，微流控、荧光显微镜、电化学传感、光声等先进技术检测和微/纳米机电系统（MEMS/NEMS）已被用来开发高精度、稳健且具有成本效益的护理点（POC）设备。这些设备测量凝血的电化学、光学和机械参数。这可以与光透射/散射、电阻抗和粘弹性特性相关。对此，本文讨论了不同技术中凝血监测、物理和传感参数的工作原理。此外，我们还讨论了开发用于凝血检测和治疗的纳米材料的最新进展，这开辟了未来同时控制和监测凝血的新领域。此外，商业产品，我们体内的循环血液具有多种功能，包括运输 O ₂、CO ₂以及向细胞输送营养物质。这种循环血液也是 体内信息的重要来源 凝血参数、高凝状态和纤维蛋白溶解的改变。当身体内部或外部发生损伤时，血液凝固成固体凝块对于止血至关重要。然而，血液凝固异常（例如高凝状态）会导致过多的血栓和静脉阻塞，从而导致中风。癌症、艾滋病、肝炎等传染病、外伤、糖尿病、视网膜静脉阻塞等都会影响凝血阶段并产生严重的并发症。例如，肿瘤细胞可通过产生促凝血剂（例如组织因子（凝血的主要激活剂））、释放可溶性因子（例如凝血酶）来激活凝血，从而引起血栓栓塞并发症。  血小板活化、聚集、表达调节纤溶系统的蛋白质并导致血浆纤溶活性受损。因此，迫切需要准确测量和了解包括凝血和纤溶在内的止血作用，以研究不同疾病模型中传感参数的缺陷。血液凝固和纤溶是一个复杂的过程，其中有血小板、纤维蛋白、酶和一系列复杂的化学反应发挥作用。随着人工智能 (AI) 和机器学习的进步，能够在整个治疗/诊断过程中同时跟踪多个参数并找出患者特定模式以帮助确定正确治疗或根本原因的算法将成为凝血领域最大的发展之一未来几年的测量技术。特别是新型抗凝技术对当前测量技术以及 INR 等诊断参数的有效性和适用性提出了挑战，为了正确观察有特殊需要的患者，可能需要同时观察多个参数或其中的复杂模式。对于这些特殊情况， 由于红细胞（RBC）在血液凝固及其紊乱中也具有重要功能，因此不同疾病条件下的红细胞流变学已被广泛研究。高度准确和可靠的凝血监测对于调整抗凝药物剂量（例如肝素和华法林）、研究药物效果以及检查患者手术风险非常有必要。粘弹性评估、光学（散射和荧光成像）和电阻抗测量经常用于评估药物治疗和诊断凝血异常。电化学生物传感器嵌入微流控芯片内部有助于对 pH、氧气、葡萄糖、乳酸和氯化物等不同参数进行多重传感。此外，微流控离心技术使血浆分离和酶联免疫吸附测定等典型实验室过程小型化。在这方面，将这些新颖的平台与微流体粘度计相结合，导致了用于凝血监测和其他血液测试的多重微流体芯片的开发。此外，不同的荧光探针可以监测不同的凝血因子，例如凝血酶。用于凝血分析和其他生化参数的多重传感有望用于开发低成本和多重血液评估。微流体技术的最新进展使研究人员能够模拟生理条件下的血液凝固过程并在分子水平上研究该事件。此外，荧光成像和在微流体通道中用荧光探针靶向不同颗粒有助于以远程、准确和多重方式了解缺陷的相互作用和起源。其他平台（如离心微流体装置）可用于未来的血液多重分析，因为它有利于不同血液成分的分离。此外，我们讨论了用于检测和治疗凝血目的的不同纳米结构材料，这有助于开发未来体内同时监测和控制止血的技术  健康）状况。在本文中，我们介绍了凝血传感的不同技术及其工作原理、一些最新的商业设备以及连续 体内 止血监测的可能性。