此前，双方合作实现了利用光纤进行体液中葡萄糖的光学连续检测。后来，他们考虑能否在开发光纤传感器同时，实现体液中多种标志物的连续检测。在***近的一次研究中，他们利用光学方法，提出一种能够进行多参数测量的脑监测传感器。

该传感器的主要应用场景如下：针对脑创伤疾病的监控和诊断，旨在解决目前临床上难以同时且连续监测多种生理指标并即时诊断等问题。

***直接的应用就是给脑创伤的病人提供治疗监控的方法。其能替代现有的临床诊断监控方法，提供安全、方便、以及多参数的监控，弥补临床现有技术的不足。

同时，该成果还可以延伸到其他生物标志物的识别和监控，也可以延伸到临床中其他疾病、以及其他器官的监控。此外，本次方法还可普及到不同的光纤传感领域，尤其是进行基于光纤的多参数传感领域。

据介绍，脑的多参数监测具备较强的临床应用前景，可解决当下临床在脑监测上难以实现多参数连续监测的弊端。

为脑创伤的诊断和治疗提供新思路

之所以选择创伤性脑损伤（TBI，Traumatic brain injury）作为研究背景，是因为该疾病的死亡率和致残率较高，同时也是导致昏迷的***大原因。而很多青年人也因为车祸等起因患有脑创伤并导致死亡或残疾。

因此，TBI 的精准的疾病诊断和治疗的需求在临床不断增加。近年来，也有越来越多的研究开始关注脑损伤的诊断和治疗。

目前，临床上常用的脑组织监测方法主要有 Licox 氧探针、以及颅内压（ICP，Intracranial Pressure）探针，它们可分别用于测量脑组织和颅内压。

然而，这些探针只能用于单一生物标志物监测。当进行多生物标志物的监测时，需要将多根探针同时插入脑组织，这会导致进一步的组织损伤并增加炎症的风险。而微透析（MD，Microdialysis）是目前监测多种脑生物标志物的主要手段，包括检测葡萄糖、谷氨酸、电解质和蛋白质等。

尽管它在多模态脑功能监测方面取得了进展，但 MD 是一种基于采样的方法，需要定期将脑脊液提取到外部试验台，以进行后续的体外分析。

这一过程需要医务人员反复手动操作，采样间隔可能高达到 30 分钟，因此很难提供连续实时监测。

为了解决这些临床问题，已有学者报道过多参数、高精度、高分辨率的脑传感监测设备，同时将电化学传感器用于脑部监测的研究也多有报道。然而，该类型传感器存在成本高、选择性差和磁共振兼容性差等问题，难以临床环境中长时应用。

而以光纤为平台的光学传感器，因其尺寸小、不受电磁干扰、信号稳定、选择性高、易实现远程探测等优势，有望克服电化学传感器的不足，实现长时间在体脑监测。

但是，光学传感器之间的光信号串扰、以及多参量的交叉敏感问题，给多生物标志物的同时动态监测带来了挑战。

研究中，姜楠、Yetisen 以及胡余冰等人，安排和指导具有电子器件和人工智能背景的博士生张雨倩主要负责该课题。

其利用一根 Y 型反射光纤，作为传感器重要的组成部分，在光纤的***连接四个传感薄膜，用于同时传感四个生物标志物。Y 型光纤的一端连接发光二极管（LED，light-emitting diode）控制器驱动的 LED，另一端连接光谱仪进行反射光谱分析。

本文摘自：网络  日期:2022-10-20
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