东京， MENA新闻专线： 日本研究人员开发出一种可植入的活体工程皮肤，这种皮肤能够发出可见光，从而指示体内生理变化，这标志着生物集成医疗监测领域取得了重大进展。这项研究表明，活体组织可以作为一种连续的生物传感器，无需电子元件、电池或外部电源，即可将内部分子信号转化为可见光。
这项研究由日本来自学术界和医疗技术机构的科学家主导，其中包括东京大学和东京市立大学的科研团队。他们的研究成果发表在同行评审期刊《自然通讯》上。该研究描述了一种利用基因工程改造的表皮干细胞制成的皮肤移植片，这种干细胞能够对与炎症相关的特定生物标志物做出反应。
在实验室测试中，研究人员将人工合成皮肤植入小鼠体内，并使其与小鼠自身组织融合。当体内炎症反应被触发时，植入的皮肤会发出可见的绿色荧光信号。该反应无需侵入性取样即可实现，从而通过皮肤表面直接观察内部生物活动。
活体皮肤作为生物传感器
研究团队表示，植入的组织可作为活体显示系统。经过改造的表皮细胞被编程，当检测到炎症信号分子的变化时，就会产生荧光蛋白。由于移植组织由可自我更新的皮肤细胞构成，因此随着组织随时间自然再生，它始终保持着感知能力，能够高度模拟正常皮肤的行为。
根据已发表的数据，植入式皮肤在动物模型中保持稳定和功能超过200天。 研究人员报告称，该系统无需外部设备、有线连接或化学补充。它完全依赖于宿主自身的生物过程，这与依赖电子元件和电源的传统可穿戴或植入式传感器截然不同。
研究人员强调，这项工作属于临床前概念验证，而非临床应用。所有实验均在受控的实验室环境下使用动物模型进行。该研究的重点在于验证其可行性、持久性和生物整合性，而非诊断准确性或治疗用途。
对长期健康监测的影响
研究结果揭示了一种潜在的长期健康监测途径，无需反复验血或植入电子设备。该方法通过将体内分子变化转化为皮肤上的可见信号，提供了一种连续且被动的观察方式。研究人员表示，该系统可在细胞层面进行调整，以响应不同的生物信号，具体取决于细胞的改造方式。
该研究指出，这种生物传感器系统在需要持续监测生理状态的研究环境中可能具有重要价值。然而，作者也强调，在考虑将其应用于实验环境以外的医疗用途之前，必须进行广泛的进一步测试，包括安全评估、监管审查以及在其他模型中的验证。
这项研究成果建立在再生医学和合成生物学领域更广泛的进步之上，这些领域正日益致力于对活体组织进行工程改造，使其执行特定功能。通过将皮肤再生与分子传感相结合， 日本研究团队证明，生物组织可以作为内部生理活动与外部观察之间稳定、持久的界面。
研究人员得出结论，他们的工作为未来探索将活体组织作为监测平台奠定了基础。虽然目前的研究侧重于炎症相关信号，但其基本设计表明，工程化皮肤可以作为内部生物状态的可视化指示器，从而在不将电子元件植入体内的情况下，扩展生物医学研究的工具库。
日本研究人员开发出用于健康监测的发光活体皮肤，该文章最初发表于Lusail Media 。