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研究者发明出用于医学诊断的超灵敏生物传感器

导读: 近日,来自普渡大学的研究者发明了一种超灵敏的生物传感器,可以对癌症和病人个性化用药涉及的生化反应进行早期及时检测。

  近日,来自普渡大学的研究者发明了一种超灵敏的生物传感器,可以对癌症和病人个性化用药涉及的生化反应进行早期及时检测。这种生物传感器结合了两种不同类型的传感器,比一般的传感器敏感度高数百倍。研究者Muhammad A.Alam表示,一般来讲,单独的不同类型的生物传感器的检测敏感性会有一定限制,但是如果将其结合起来,就会克服其敏感性上的限制。相关研究成果刊登在了5月14日的国际杂志PNAS上。

  这种名叫Flexure-FET的生物传感器结合了一个机械传感器和电子传感器,前者可以识别出生物活性分子的分子量以及尺寸,电子传感器可以利用电荷来对分子进行鉴定,这种新式传感器可以对带电荷和不带电荷的生物分子进行检测,比一般的传感器的检测范围更广。Flexure-FET有两种潜在的应用前景,1.个体化医疗,可以精确记录病人的蛋白质和DNA信息,并且提供更为精确的诊断和治疗建议;2.癌症和其它疾病的早期检测。

新式的超灵敏生物传感器,可以对癌症和病人个性化用药涉及的生化反应进行早期及时检测

  在早期癌症诊断中,Flexure-FET可以在疾病被其它检测设备检测到之前,对疾病前期少量的DNA片段和蛋白质进行必要可能的检测,传感器的机械部分是一个振动悬臂(和微小跳水板类似的硅片),在悬臂底下的是一个电晶片,是传感器的电子部分。在其它的机械传感器中,激光可以测定振动频率和悬臂的偏斜度,并且依赖生物分子的类型而改变,然而这种新式传感器仅仅使用电晶片来测定振动频率和悬臂的偏斜度。

  这种新式的生物传感器可以通过调整整体结构来使得检测灵敏度达到最大,悬臂是用电场来进行牵引的,而电晶片依赖于电压来调节其灵敏度,研究者Alam表示,你可以用任何你能想到的分子来进行检测,传感器都会给出你最精确的测定结果。这项新技术的关键创新点在于消除了参比电极的限制,然而常规的生物传感器却是需要参比电极的。最后研究者表示,消除了参比电极可以使得生物传感器更加小型化,而且因其低成本和实用性,对于广大医生来说更为实用并且可行。

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