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生物传感器福音! 塑料传感器可降低医疗检测成本、提升诊断效率
2018-6-26    来源:中国塑料机械工业协会

《中国塑机》援引外媒报道,由英国剑桥大学和沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)研究团队联合开发的低成本塑料传感器,可用于诊断或监测多种的健康状况,包括手术并发症或神经退行性疾病,在降低了生物传感器成本的同时,大大提升了传感效率与准确度。

据剑桥大学新闻稿报道,该半导体塑料传感器可测量汗液、眼泪、唾液或血液中存在的关键代谢物(如乳酸或葡萄糖)含量。当将其纳入诊断设备时,传感器可以快速、廉价而且准确地监测健康状况。

据悉,该半导体塑料是为太阳能电池和柔性电子产品所研发设计的,尚未在生物应用中广泛使用。由于塑料传感器不含金或铂等金属,因此可以低成本制造,并且可以方便地将其结合到柔韧、可拉伸基材中,从而实现穿戴式或植入式传感应用。这项研究成果发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上。

该项研究成果主要作者、剑桥大学化学工程与生物技术系博士后研究员Anna-Maria Pappa博士表示:“在我们的工作中,我们克服了传统电化学生物传感器的许多限制,这些生物传感器将酶作为传感材料。在传统的生物传感器中,传感器电极和传感材料之间的通信效率不高,因此有必要添加分子线以促进和提升信号。”

为了开发塑料传感器,Pappa和同事使用伦敦帝国理工学院(Imperial College)开发的合成聚合物,这种聚合物可以作为分子线,直接接受电化学反应过程中产生的电子。当材料与汗液、眼泪或血液等液体接触时,会吸收离子并膨胀,与液体融合。与传统的金属电极传感器相比,塑料传感器的灵敏度大大提高。

该传感器的初始测试用于测量乳酸盐水平,这对于健身应用或手术后患者的监测是有用的。然而,研究人员表示,通过加入合适的酶,传感器可以很容易地被修改,以检测其它代谢物,如葡萄糖或胆固醇。此外,传感器的可检测浓度范围可通过改变设备的几何形状来调整。

Pappa称:这是第一次有可能使用导电聚合物来改善与酶的通信,从而可以直接检测代谢物。这为生物传感开辟了新的方向,材料可以设计成与特定的代谢物相互作用,从而产生更灵敏和选择性更高的传感器。(北京化工大学 李江南编译)

 
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