血液凝固對機體健康的維持至關(guān)重要，凝血時間則是衡量凝血功能正常與否的重要指標。血管內(nèi)皮損傷時，會激活凝血因子，快速凝血止血，這種現(xiàn)象叫內(nèi)源性凝血。活化部分凝血活酶時間（Activated partial thromboplatin time, aPTT）是檢查內(nèi)源性凝血的重要指標。該指標可用來證實先天性或獲得性凝血因子缺陷，以及是否存在它們相應(yīng)的抑制物。同時，aPTT也可用來檢測凝血因子是否缺乏。肝素是一種抗凝劑，其主要作用途徑是內(nèi)源性凝血途徑，因此aPTT成為監(jiān)測普通肝素首選指標，對于一些肝臟疾病、深靜脈血栓、妊娠高血壓綜合癥和腎炎綜合癥患者也都需要嚴密監(jiān)控aPTT指標的變化。

目前，醫(yī)院等地方測量凝血時間的多數(shù)是大型光學檢測儀器，這些設(shè)備操作復(fù)雜且要求比較專業(yè)，檢測等待時間較長。隨著即時檢測技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的檢測方式大型儀器不能夠滿足及時便捷的在病床旁、戶外和家庭床旁等場景的即時檢測需求，因此市場上迫切需求研發(fā)一種低成本便捷型凝血檢測新技術(shù)。

中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術(shù)研究所周連群課題組近期開發(fā)了一種新的P-Lamb波傳感器，能高靈敏度地測量aPTT。該傳感器利用壓電疏水材料Parylene-C作為P-Lamb波傳感器的波導(dǎo)層，用來測量全血aPTT。Parylene-C提高了傳感器表面的光滑度，P-Lamb波傳感器降低了能量損失，能夠有效避免漏波，表面粗糙度降低了33%±1.25%，信號強度增加了2.75%±0.15%。實驗結(jié)果表明，Parylene-C作為聲子耦合層，提高了Lamb傳感器的穩(wěn)定性和靈敏度。aPTT測定的相對標準偏差（RSD）為2.11%，比之前研究結(jié)果低1.22倍。科研人員測試了P-Lamb波傳感器對不同濃度肝素的敏感性，發(fā)現(xiàn)隨著肝素濃度的增加，凝血時間增加。與SYSMEX CS5100血液分析儀相比，線性相關(guān)系數(shù)（R2）為0.99467。由于P-Lamb波傳感器體積小、成本低、可批量生產(chǎn)，是一種很有前途的凝血診斷和個人健康監(jiān)護設(shè)備，目前科研人員基于此技術(shù)正在開發(fā)響應(yīng)的POCT。相應(yīng)的研究成果已發(fā)表(Sensors & Actuators: B. Chemical, 2019, 285, 479-486)。

圖1 P-Lamb 傳感器用于凝血aPTT測量測量原理

圖2 用傳感器進行全血和血漿的aPTT測量。（a）P-Lamb波傳感器和P-QCM傳感器之間的頻率移動對比。1和2曲線是使用P-Lamb波傳感器進行凝血測量，3和4曲線是使用P-QCM進行凝血測量。（b）五個不同的P-Lamb波傳感器對同一血樣進行測量；（c）0至0.6 IU / ml不同濃度的肝素對aPTT的影響；（d）比較來自20個不同健康供體的P-Lamb波傳感器和SYSMEX CS 5100臨床對aPTT的結(jié)果。

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