新型低成本塑料傳感器可以監(jiān)測一系列健康狀況

發(fā)布時間：2018-07-30 16:48

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一個國際研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種低成本的傳感器由半導(dǎo)體塑料可用于診斷或監(jiān)測范圍廣泛的醫(yī)療條件，如手術(shù)并發(fā)癥或神經(jīng)退行性疾病。

    該傳感器可以測量的關(guān)鍵代謝物的量，如乳酸和葡萄糖，目前在汗水、眼淚、唾液或血液，和，當(dāng)納入診斷裝置，可以讓健康狀況進(jìn)行監(jiān)測，快速、廉價、準(zhǔn)確。新器件具有比現(xiàn)有的傳感器更簡單的設(shè)計(jì)，開辟了一個廣泛的健康監(jiān)測到細(xì)胞水平的新的可能性。結(jié)果在雜志報道科學(xué)的進(jìn)步。

    該裝置是由劍橋大學(xué)和阿卜杜拉國王科技大學(xué)（KAUST）的一個團(tuán)隊(duì)開發(fā)沙特阿拉伯。半導(dǎo)體塑料，如那些用于目前的工作正在開發(fā)中使用的太陽能電池、柔性電子產(chǎn)品，但尚未見到在生物應(yīng)用中廣泛使用。

    建立自己的傳感器，Pappa和她的同事們使用一種新合成的聚合物在皇家學(xué)院作為分子導(dǎo)線，直接接受在電化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生的電子。當(dāng)物料進(jìn)入液體，如汗液接觸，眼淚和血，它吸收離子和膨脹，成為與液合并。這導(dǎo)致了顯著更高的靈敏度比傳統(tǒng)的傳感器由金屬電極。

    此外，當(dāng)傳感器被納入更復(fù)雜的電路，如晶體管、信號的放大和代謝物濃度響應(yīng)的微小波動，盡管設(shè)備的小尺寸。

    傳感器的初始測試被用來測量水平的乳酸，這是有用的在健身應(yīng)用或監(jiān)測患者術(shù)后。然而，據(jù)研究表明，該傳感器可以很容易地修改檢測其他代謝物，如采用適當(dāng)?shù)钠咸烟呛湍懝檀迹蛡鞲衅骺梢詸z測的濃度范圍內(nèi)，可以通過改變裝置的幾何調(diào)整。

    “這是可能使用一個電子受體材料，可定制，提高酶的第一時間溝通，允許用于代謝物的直接檢測：這并不是簡單的直到現(xiàn)在，“Pappa說。”它開辟了新的方向，在生物傳感、材料可以被設(shè)計(jì)為與一個特定的代謝物相互作用，產(chǎn)生更靈敏的傳感器。”

    由于傳感器不包括金屬如黃金或鉑金，它可以以較低的成本生產(chǎn)，可以很容易地納入在柔性襯底上，使可穿戴或植入傳感應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。

    “植入式裝置可以允許我們監(jiān)測應(yīng)力條件下的實(shí)時大腦的代謝活動，如期間或之前立即發(fā)作，可以用來預(yù)測*發(fā)作或評估治療，”Pappa說。

    研究人員現(xiàn)在計(jì)劃開發(fā)的傳感器實(shí)時監(jiān)測體外細(xì)胞的代謝活動。生物電子系統(tǒng)和技術(shù)集團(tuán)在爸爸的基礎(chǔ)是專注于開發(fā)模型，可以緊密地模仿我們的器官，隨著技術(shù)的發(fā)展，實(shí)時、準(zhǔn)確地評估他們的。所開發(fā)的傳感器技術(shù)，可以用這些模型來測試藥物的藥效或毒性。

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