新冠病毒肺炎（COVID-19）疫情在給全球衛生系統和醫療團隊帶來沉重壓力的同時，也更加凸顯出智能技術在持續、實時監測人體健康方面的重要性。此類智能技術主要指在不影響患者日常活動前提下，可監測人體重要生理指標的可穿戴設備。

據麥姆斯咨詢報道，以色列理工學院（Technion - Israel Institute of Technology）的Hossam Haick教授、鄭友斌博士后研究員，以及沃爾夫森化學工程系（Wolfson Faculty of Chemical Engineering）和拉塞爾貝里納米研究所（Russell Berrie Nanotechnology Institute）的Rawan Omar博士生作為項目主要參與人員，在智能生物傳感器技術方面取得了突破性研究進展，他們的研究成果有望在該領域產生重大影響，相關研究成果發表在《先進材料》（Advanced Materials）期刊上，并被選為期刊的封面文章。該科研團隊基于可穿戴微針開發了新款FET傳感器系統——固定于柔性皮膚貼片（類似于創可貼）的微針陣列結合擴展柵極場效應晶體管（extended-gate FET），實現無痛的患者健康狀況監控，并將相關健康數據發送給患者及其醫生。

普通醫用針頭插入皮膚直至血管和神經，會引起疼痛和出血，而微針不同，它短且細，僅穿過皮膚表皮層，并不會引起患者不適。盡管它不長，但其結合FET可用于監測人體重要的生理指標——利用它觸及皮膚表層下的組織液，再通過FET測量不同的生物和化學成分，例如鈉、葡萄糖和pH值水平，并通過云和物聯網（IoT）將數據無線傳輸給患者及其醫生。這種持續監測可以盡早發現各種生理疾病，對于疾病預防和其它并發癥（如心臟和腎臟疾病、傳染病等）預防至關重要。該方法避免了常規診斷的需求，如目前在診所進行的血常規檢查，血常規檢查對患者來說非常痛苦，并且無法即時獲取結果，也無法在線查詢。

這款生物傳感器系統可監測高鈉血癥和低鈉血癥，這兩種疾病都與血液中的鈉含量有關。高鈉血癥是由于血清中鈉含量過高引起的，而低鈉血癥則是由于血清中鈉含量太低導致。它們都會影響神經系統功能，并導致昏迷和意識喪失等狀況，因此，早期監測血清鈉含量可起到預防作用。鈉是血細胞和血液中的一種必需元素，在神經系統的信號傳遞以及其它生物功能中發揮著至關重要的作用。

“為了使這項技術能更好地應用于日常生活，我們開發了一種獨特的‘創可貼’，該創可貼由一種柔韌的聚合物制成，可以隨皮膚伸展和收縮，因此不會妨礙人們的日常活動。對我們來說，關鍵點是每個人都可以使用這款基于可穿戴微針的生物傳感器貼片，我們確保該系統采用相對便宜的材料，所以最終的產品也不會很貴。不管在家中還是診所都可利用該技術診斷疾病和進行持續性生理監測，該技術在這方面是一個巨大的飛躍。”Hossam Haick教授解釋說。

Hossam Haick教授是以色列理工學院納米材料設備實驗室（Nanomaterials-Based Devices Laboratories）的負責人，也是認證研究主任（Dean of Certification Studies），同時是納米電子學、智能傳感和其它醫療應用等多個領域的領導者，其中一些領域的研究已可以滿足發展中國家的需求。鄭友斌博士在中國蘭州大學完成學業，來到Hossam Haick教授的實驗室做博士后。Rawan Omar目前是Hossam Haick教授實驗室的博士生，也是Ariane de Rothschild女性博士項目（Ariane de Rothschild Women Doctoral Program）的研究員，該項目支持優秀的女博士生融入學術界或擔任以色列社會的關鍵職位。該項研究由Rawan Omar與中國中山大學第八附屬醫院的袁苗苗教授和張榮軍教授合作進行。

一個多世紀以來，以色列理工學院是科學和技術教育領域的先驅，在全球具有很大的影響力。以色列理工學院是一所全球性大學，該校長期以來通過跨境合作推進突破性研究和技術。以色列理工學院目前在三個國家設有分支機構，將為成為下一代全球創新者做好準備。以色列理工學院的人才、思想和發明為世界做出了不可估量的貢獻，從癌癥研究、可持續能源到量子計算和計算機科學等領域進行創新，為全球帶來福祉。

審核編輯 ：李倩