《電子技術(shù)應(yīng)用》
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可以快速診斷癌癥的生物傳感器

2016-05-26

  巴西國(guó)家納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室(LNNano)的研究人員研發(fā)出了一款生物傳感器,,可以檢測(cè)到與神經(jīng)退行性疾病和某些類型癌癥相關(guān)的分子,。

  這個(gè)傳感器實(shí)際就是一個(gè)鋪在載玻片上的單層的有機(jī)納米晶體管,,含有谷胱甘肽的還原型(GSH),,接觸到谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶(GST)時(shí),,可以發(fā)生特異反應(yīng),,GST與帕金森綜合癥,、阿爾茨海默病和乳腺癌等疾病有關(guān),。GSH-GST之間的反應(yīng)可以被晶體管檢測(cè)到,,就可以用作診斷目的。

  這個(gè)課題主要目的是由不同研究領(lǐng)域的專家合作研發(fā)出可以做出即時(shí)診斷的設(shè)備,,利用多功能的材料來(lái)制造出簡(jiǎn)單的傳感器和微流體系統(tǒng)來(lái)做出快速診斷,。

  LNNano 的功能設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室(DSF)主管、本課題組的成員之一Carlos Cesar Bof Bufon稱,,像這個(gè)裝置這樣的平臺(tái)可以用來(lái)對(duì)復(fù)雜的疾病做出迅速,、安全和相對(duì)廉價(jià)的診斷,利用納米系統(tǒng)來(lái)識(shí)別被分析物質(zhì)中有意義的分子。本課題由坎皮納斯大學(xué)化學(xué)研究所(IQ-UNICAMP)的Lauro Kubota教授主持,。

  除了體積小,,價(jià)格低外,這個(gè)納米傳感器的優(yōu)勢(shì)還包括對(duì)檢測(cè)分子的高靈敏度,。

  Bufon表示,,這是第一次將有機(jī)晶體管技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)GSH-GST反應(yīng)對(duì),這對(duì)診斷神經(jīng)退行性疾病等疾病有重要的意義,。即使目標(biāo)分子在被測(cè)物中含量很低,,這個(gè)裝置也可以檢測(cè)到,這都是得益于納米傳感技術(shù),。納米是指十億分之一米或,,百萬(wàn)分之一厘米。

  這個(gè)系統(tǒng)還可以被改裝用于檢測(cè)其他物質(zhì),,如與不同疾病相關(guān)的分子,,或被污染物質(zhì)中所存在的元素。這需要將傳感器中的分子替換成可以與其他目標(biāo)化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)的分子,。

  研究團(tuán)隊(duì)正在嘗試以紙作為基質(zhì)以進(jìn)一步降低傳感器的價(jià)格,、改善便攜性和便于制造和處理。問(wèn)題在于紙通常都是絕緣的,。Bufon研發(fā)出一種技術(shù),,通過(guò)將纖維素纖維浸漬到具有導(dǎo)電性的高分子溶液中,就可以可以使紙導(dǎo)電,,同時(shí)可以傳輸傳感數(shù)據(jù),。這項(xiàng)技術(shù)的基礎(chǔ)是導(dǎo)電高分子的原位合成。因?yàn)檫@種高分子無(wú)法保留在紙表面,,所以必須在纖維素纖維的空隙中和空隙中間合成這些高分子,。這可以通過(guò)氣相化學(xué)聚合反應(yīng)實(shí)現(xiàn):將液態(tài)氧化劑滲入紙張,然后將紙張暴露在氣相單體中,。單體是一種低分子量的分子可以與自身或其他低分子量的分子反應(yīng)形成高分子聚合物,。單體在紙張下氣化,滲入到亞微米級(jí)的纖維空隙中,。在空隙中單體與氧化劑混合就開(kāi)始聚合反應(yīng),,將整個(gè)紙張浸漬完全。這個(gè)高分子紙張就獲得了高分子的導(dǎo)電性,,根據(jù)應(yīng)用的目的,,導(dǎo)電性還可以通過(guò)操控纖維素中嵌入的元素來(lái)調(diào)整。因此這個(gè)設(shè)備可以導(dǎo)電,,流體就可以無(wú)顯著損失地經(jīng)過(guò),,也可以是半導(dǎo)體,與某些特定分子反應(yīng),作為物理,、化學(xué)或電化學(xué)傳感器,。


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