目前的大多數(shù)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(yīng)用于唾液、眼淚、血液和尿液中,這在之前還未被證實過。據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道,美國普渡大學等機構(gòu)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(shù)無需過于繁復的生產(chǎn)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。
    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。花瓣的邊緣也懸掛著不完整的化學鍵,使鉑納米粒子可以附著在這里。納米片和鉑納米粒子相結(jié)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(zhuǎn)化為過氧化物,并且在電極上產(chǎn)生一個信號。
    除了糖尿病測試,此項技術(shù)還可用于感測多種化合物以契合其他的醫(yī)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(jīng)遞質(zhì)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(jiān)測體內(nèi)的酒精。其不僅應(yīng)用范圍很廣,同時還兼具快速和便攜的優(yōu)勢。
    研究人員稱,這是首次在這么寬的檢測范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)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(zhì)的電氣化學生物傳感器更為敏感。
    此外,這款傳感器還能區(qū)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(chǎn)生電子信號,而不用像葡萄糖一樣,需要和酶發(fā)生反應(yīng)后才能生成單個信號。
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