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    生活資訊 Life information

    新型生物傳感器可探測唾液及眼淚中的葡萄糖濃度

    2013-08-01    759

      美國普渡大學等機構的研究人員制成了新型生物傳感器,能夠以非侵入的方式進行糖尿病測試,探測出人體唾液和眼淚中極低的葡萄糖濃度。這項技術無需過于繁復的生產步驟,從而可降低傳感器的制造成本,并可能幫助消除或降低利用針刺進行糖尿病測試的幾率。相關研究論文發表在《先進功能材料》雜志上。

      目前的大多數傳感器都能測量血液中的葡萄糖,但卻不能探測眼淚和唾液中的葡萄糖濃度,而新方法能夠應用于唾液、眼淚、血液和尿液中,這在之前還未被證實過。

      新型生物傳感器包括3個主要部分:石墨烯制成的納米片層、鉑納米粒子和葡萄糖氧化酶。其中的納米片仿若微小的玫瑰花瓣,每片花瓣均包含著多個堆疊的石墨烯層?;ò甑倪吘壱矐覓熘煌暾幕瘜W鍵,使鉑納米粒子可以附著在這里。納米片和鉑納米粒子相結合能夠形成電極,隨后葡萄糖氧化酶也可附著在鉑納米粒子上。酶能將葡萄糖轉化為過氧化物,并且在電極上產生一個信號。

      通常情況下,在獲得具有納米結構的生物傳感器成品前,需要經歷復雜的處理步驟,其中包括光刻、化學處理、蝕刻等。而這些納米片花瓣的好處就是,它們能夠在任一表面上生長,也無需經歷這些步驟,因此可稱得上是商業化的理想選擇。

      除了糖尿病測試,此項技術還可用于感測多種化合物以契合其他的醫療狀況。例如可將葡萄糖氧化酶替換為谷氨酸氧化酶來測量神經遞質谷氨酸,以進行帕金森癥和阿爾茨海默癥的測試,或是使用乙醇氧化酶來監測體內的酒精。其不僅應用范圍很廣,同時還兼具快速和便攜的優勢。

      研究人員稱,這是首次在這么寬的檢測范圍內發現如此低的傳感極限。這種探測器能探測到濃度為0.3微摩爾的葡萄糖,比其他基于石墨烯、碳納米管或金屬納米粒子等材質的電氣化學生物傳感器更為敏感。

      此外,這款傳感器還能區分源自葡萄糖和其他化合物的信號,如一般存在于血液中的尿酸、抗壞血酸和對乙酰氨基酚等化合物,其通常會導致對傳感器的干擾。此外,這些化合物還具有電化學活性,這意味它們自己就能產生電子信號,而不用像葡萄糖一樣,需要和酶發生反應后才能生成單個信號。