“或者，我們也不需要通過(guò)抽血來(lái)獲得病人的葡萄糖等成分，而是可以在人體內(nèi)植入比頭發(fā)還細(xì)小的光學(xué)纖維，一旦進(jìn)入人體就可以開(kāi)始監(jiān)測(cè)，不用等待結(jié)果和反應(yīng)。”但是李文佳需要找到一種可以包裹超細(xì)纖維的外層，這樣它才不會(huì)在人體內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。所以相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間，李文佳一直在尋找可以用來(lái)做保護(hù)涂層的原料。
李文佳表示很難找到合適的原料，既不會(huì)對(duì)人體造成傷害，也不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)干擾檢測(cè)結(jié)果。
這個(gè)時(shí)候，Khalid建議她使用液態(tài)蠶絲做為包裹涂層的材料。兩個(gè)人用蠶絲包裹超細(xì)纖維，然后在小白鼠身上做生物傳感實(shí)驗(yàn)。李文佳表示：“我真不敢相信居然這么簡(jiǎn)單！蠶絲是天然生物材料，小白鼠對(duì)它沒(méi)有任何排斥反應(yīng)。整個(gè)檢測(cè)過(guò)程在常溫下就可以完成。我們做的只是將超細(xì)纖維在液體蠶絲中浸泡了30秒！”
改變液態(tài)蠶絲的結(jié)構(gòu)
在確定活體對(duì)蠶絲不排斥后，下一個(gè)挑戰(zhàn)是確保蠶絲里的傳感器可以正常工作。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，有機(jī)化學(xué)家Aimee Horsfall和阿德萊德大學(xué)納米級(jí)生物光子學(xué)中心里負(fù)責(zé)傳感器設(shè)計(jì)的博士Patrick Capon投入了許多努力。
Horsfall說(shuō)：“我們需要測(cè)試這個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。如果我們把傳感器插進(jìn)某個(gè)器官或者腫瘤里，它會(huì)不會(huì)無(wú)法正常工作？這種生物傳感器會(huì)有什么局限？這是我們迫切需要搞清楚的問(wèn)題?！?
他們首先從PH傳感器開(kāi)始。這種傳感器可以用來(lái)測(cè)試水性溶液的酸堿值。很快他們就遇到了問(wèn)題：蠶絲和傳感器無(wú)法緊緊包裹在一起。幾個(gè)月的失敗嘗試之后，他們最終找到了一種合成肽，可以調(diào)整蠶絲的粘性，讓它緊密地附在傳感器上。
在這個(gè)示意圖中，納米鉆石附在一串蛋白質(zhì)上，并且靠自身光源照亮了蛋白質(zhì)
后來(lái)他們將傳感器在合成肽與液態(tài)蠶絲混合液中浸泡30秒，然后再在甲醇中浸泡10秒。Capon 說(shuō)：“我們改變了蠶絲的結(jié)構(gòu)，讓它變成了一種結(jié)晶，可以牢牢附在傳感器上。我們將包裹好的傳感器植入活體，然后打開(kāi)激光，成功獲得了熒光信號(hào)?！?
現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)用PH傳感器成功做了實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在他們開(kāi)始嘗試各類(lèi)其他傳感器，如過(guò)氧化氫傳感器（檢測(cè)精子細(xì)胞），鈣和鋅等金屬離子傳感器（用于檢測(cè)生育和體外受精環(huán)境）等。事實(shí)上，在醫(yī)學(xué)界，針對(duì)某種疾病的特定傳感器類(lèi)別廣泛，而液態(tài)蠶絲將為傳感器的安全提供一層保障。
更多應(yīng)用
Horsfall和Capon說(shuō)：“我們還有很多工作要做，我們對(duì)此感到非常興奮。每次開(kāi)會(huì)我們都會(huì)想出至少3個(gè)新的應(yīng)用。很多問(wèn)題可以考慮：我們可以在多少中纖維傳感器上包裹蠶絲？其他生物學(xué)家或者臨床醫(yī)護(hù)人員又能如何應(yīng)用這些蠶絲？”
與此同時(shí)，Khalid還和悉尼的麥格理大學(xué)合作，將她的研究成果應(yīng)用到癌癥治療中；此外，她還和墨爾本理工大學(xué)的一個(gè)小組合作完成了可以給大腦成像的、涂有液態(tài)蠶絲的磁性例子；最后她還和墨爾本大學(xué)合作創(chuàng)建了可以給細(xì)胞成像的、由液態(tài)蠶絲包裹的金屬氧化物納米顆粒。
此外，她一直在研究如何將蠶絲和其他材料混合，用于處理燒傷等。
Khalid說(shuō)：“我以前只把絲綢當(dāng)面料，但當(dāng)我參考醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)時(shí)，我才意識(shí)到：上百年前，人們就已經(jīng)開(kāi)始那它當(dāng)醫(yī)療縫合線了。絲綢和鉆石也許是一種裝飾品，但是它們的光學(xué)性能很好，在醫(yī)療方面也會(huì)有廣闊的應(yīng)用。”
