帶有USB接口的便攜式測量裝置連接到筆記本電腦,。安裝在筆記本電腦中的軟件提供圖形用戶界面（GUI）來控制測量參數(shù)并顯示測試結(jié)果。插圖顯示了封裝后的AlGaN/GaN HEMT芯片連接到安裝在便攜式設(shè)備上的microSD讀卡器上

　　據(jù)麥姆斯咨詢報道,，一項發(fā)表在《ECS Journal of Solid State Science and Technology》期刊上的研究顯示,，來自臺灣國立清華大學(xué)（National Tsing Hua University）和成功大學(xué)（National Cheng Kung University）研究人員組成的科研小組開發(fā)出一種低成本的便攜式醫(yī)療傳感器套件，該套件能夠幫助提醒用戶相關(guān)醫(yī)學(xué)問題，包括嚴重的心臟病和癌癥,。

　　便攜式醫(yī)療器件已經(jīng)成為全面醫(yī)療保健不可或缺的一部分,，在監(jiān)控、醫(yī)學(xué)治療,、診斷,、健身和保健方面展現(xiàn)出巨大的潛力。配合醫(yī)院和緊急護理中心所使用的臺式即時診斷儀器,，個人既能增加預(yù)防護理措施,，也能更全面地了解自身的健康狀況。

　　根據(jù)開放獲取的論文《基于場效應(yīng)晶體管的生物傳感器和便攜式個人醫(yī)療保健設(shè)備》,，研究人員已經(jīng)在論文中描述了低成本晶體管器件的設(shè)計,、開發(fā)、制造和原型,，它能用于測量血液中的C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein,，簡稱CRP），當(dāng)CRP水平升高時,，即表明炎癥可能與即將發(fā)生的心臟病,、中風(fēng)、冠心病和其它醫(yī)療診斷類疾病相關(guān),。

　　國立清華大學(xué)兼研究論文的共同作者Yu-Lin Wang教授表示,，“該器件將最終被制造成小型手持設(shè)備，并通過藍牙或Wi-Fi輕松連接至智能手機,，數(shù)據(jù)可以被收集存儲到應(yīng)用程序內(nèi)，用戶也可以將數(shù)據(jù)發(fā)送給醫(yī)生,。操作起來和血糖儀一樣簡單,，任何人都可以隨時隨地用一滴血進行測試?！?/p>

　　由于血樣中含鹽濃度較高,，基于硅基場效應(yīng)晶體管（field-effect transistor， FET）的生物傳感器的精度和性能經(jīng)常受到影響,。Wang及其研究團隊意識到這一問題,，開發(fā)出一種基于GaN（氮化鎵）的高電子遷移率晶體管（HEMT）作為響應(yīng)，GaN具有化學(xué)惰性,，不會出現(xiàn)相同的性能下降,。雖然GaN比硅更昂貴，但是微制造技術(shù)的進步幫助開發(fā)出小型HEMT,，從而大大節(jié)省成本,，成本下降為大批量生產(chǎn)鋪平了道路。

　　雖然基于場效應(yīng)晶體管的生物傳感器具有許多潛在優(yōu)勢，但是進入應(yīng)用領(lǐng)域仍需要克服諸多技術(shù)障礙,。因為場效應(yīng)晶體管非常靈敏,，就有可能變得不穩(wěn)定，因此開發(fā)一致性較高的傳感器通常較為困難,。為了讓他們的設(shè)備在物廉價美的前提下兼具可靠性,，該團隊開始尋求新的創(chuàng)新方法，盡可能減少干擾,。研究團隊利用非常短的脈沖測量系統(tǒng)得以實現(xiàn),。

　　Wang指出，“我們也開發(fā)出一種方法,，來克服常見于場效應(yīng)晶體管的電荷屏蔽影響,。這種方法使得我們能夠檢測目標(biāo)蛋白，而無需稀釋或?qū)⑴R床樣本進行脫鹽處理,。因此我們不需要在傳感器或器件中使用任何自動裝置,，可以使系統(tǒng)變得經(jīng)濟簡易。操作本身就很簡單,，每個人都可以做到,，只需要滴一滴血滴后點擊即可?！?/p>

　　通過上述努力,，研究團隊得以開發(fā)出一種精確且經(jīng)濟實惠的系統(tǒng)，并且在傳感器上整合了一種新方法,。

　　Wang說道,，“我相信我們所創(chuàng)造的技術(shù)未來將適用于數(shù)十億人?！?/p>

　　該裝置在CRP水平升高時做出提醒,，未來將有可能挽救生命。目前,，從這項技術(shù)中獲益最多的人群將是患有心血管疾病或有心血管疾病風(fēng)險的人群,，如心臟病發(fā)作或心力衰竭,。例如,，有些人心臟病發(fā)作時可能沒有典型癥狀,，如劇烈疼痛感或感到不舒服,。然而,，便攜式生物傳感器可以立即檢測血液中特定的心臟標(biāo)志物,，即使沒有癥狀顯示也能提醒患者心臟病的發(fā)作,。另一種情況下,，現(xiàn)場急救員也能使用該裝置快速且準(zhǔn)確地診斷患者,。

　　慢性心力衰竭患者可以使用該裝置監(jiān)測生物標(biāo)志物,，一旦升高,，就能提醒你患有心力衰竭的風(fēng)險。定期監(jiān)測這些生物標(biāo)志物可以有效降低患者復(fù)診率,，進而提高患者生活質(zhì)量并降低醫(yī)院醫(yī)療費用,。

　　Wang解釋道，“測試只需要5分鐘和1滴血,，每個人都能直觀地知道如何使用該裝置,。該裝置的成本非常低，所以它將適用于每個人,。當(dāng)受體被固定,，如適體或抗體改變時，就可以檢測到不同的生物標(biāo)志物,。該裝置可以檢測到多種疾病標(biāo)志物,。”

　　由于其重要性,，以及在該項研究中所展示出來的變革性工作,，ECS將其指定為編者特選文章。這類文章通常展示出一個新的研究方向,，一類新的概念和一種解決相關(guān)領(lǐng)域問題的新方法,。

　　ECS雜志固態(tài)科學(xué)技術(shù)欄目的編輯Fan Ren指出，“這項工作展示了一款低成本便攜式醫(yī)療傳感器套件,，只需要一滴血,，這款新型傳感器套件就能檢測出心臟病發(fā)作甚至是腫瘤?！?/p>

　　該團隊已經(jīng)開發(fā)出手持設(shè)備樣品,，并成功展示出準(zhǔn)確一致的結(jié)果。Wang相信不出一年,，該裝置將與智能手機和云計算相兼容,。

　　Wang最后說道，“我們正在與醫(yī)院和產(chǎn)業(yè)界合作,，試圖將該裝置轉(zhuǎn)化成真正的產(chǎn)品，我認為未來該裝置將收集到大量的數(shù)據(jù),，這些數(shù)據(jù)經(jīng)由人工智能分析成為物聯(lián)網(wǎng)（Internet of things）生態(tài)系統(tǒng)的一部分,。該裝置將在上述環(huán)節(jié)中扮演至關(guān)重要的角色?！?/p>