王毅研究员双功能隐形眼镜监测眼压和基质金属蛋白酶-9

rongyi

近日，我院王毅研究员构建了新型功能隐形眼镜，并应用于实时眼压和生物分子的无创检测。相关成果以 “Smart Contact Lens with Dual-Sensing Platform for Monitoring Intraocular Pressure and Matrix Metalloproteinase-9”为题发表在Advanced Science(IF16.806)上。该研究通过在隐形眼镜上构建双功能传感器，利用结构光学和拉曼光谱的技术，实现眼压和生物分子无创的检测，为青光眼、干眼症等眼部疾病的监测和治疗提供远程医疗的基础。
　　青光眼是我国主要致盲眼病之一，超过一半的患有青光眼患者不知自身疾病状态，但在诊断时已丧失部分视网膜神经节细胞，且损伤不可逆。因此早期发现和诊断对于青光眼的治疗至关重要。而青光眼的风险评估中，除了常见的眼压检测，仍需要对相关生物分子进行检测，且需要提供简便的测量方法。而泪液中的生物分子通过泪-血屏障作用从血液中扩散出来的，与血液中的分子显示出一定的相关性。由于隐形眼镜与眼睛直接接触，有望将生物传感器集成到隐形眼镜中，实现对多种疾病的实时无创诊断和健康监测。
　　基于此，本工作报道了一种基于光学的双功能智能隐形眼镜传感器用于眼压（IOP）的监测和基质金属蛋白酶-9（MMP-9）的检测，这两者都是与青光眼、干眼症等眼部疾病相关的关键性指标。该工作利用隐形眼镜上的反蛋白石结构的颜色变化来进行眼压的动态监测，可以较好地覆盖生理眼压范围（10-21 mmHg）；另外通过将表面增强拉曼基底与隐形眼镜相结合，实现了对泪液中MMP-9的定量分析，与其他单独检测IOP或MMP-9的相关工作相比，该智能隐形眼镜能够在高性能水平上实现IOP和MMP-9的双重检测。因此，本工作开发的智能隐形眼镜传感器为疾病诊断提供了一个便捷、无创、远程医疗的平台，并为将来整合更多功能于隐形眼镜中奠定基础。

图1. 的示意图。

　　论文第一作者是硕士研究生叶颖和葛源才博士，通讯作者为王毅研究员，刘啸虎研究员和瞿佳教授。该论文获国家重点研发计划、浙江省自然科学基金杰出青年基金（LR19H180001），温州生物材料与工程研究所（WIBEZD2014004-02）等项目的资助。
　　原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202104738


       文章来源：国科大温州研究院
        文章来源：国科大温州研究院
      王毅研究员。2010年于德国马普高分子研究所、德国美因茨大学获得理学博士学位。先后在奥地利国家技术研究院、新加坡南洋理工大学从事科研工作。于2015年8月，受聘于中科院温州生物材料与工程研究所研究员。近年来主要研究方向为表面等离子体材料、生物和纳米复合材料等在生物化学传感器方面的应用研究，以及可穿戴传感器、光电传感器和成像设备的开发研究。现主持国家重点研发计划项目（课题）、国家自然科学基金、浙江省杰出青年科学基金、浙江省公益、温州市领军型人才创新创业项目等。