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我国开发出石墨烯晶体管传感器,可检测羟基自由基

近日,我国科学家开发了一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器。在传感器中,石墨烯作为导电沟道。检测过程中,羟基自由基与Au-S键发生氧化剪切反应,从石墨烯表面释放带电金属离子,引起石墨烯沟道的电流变化,从而间接实现对羟基自由基的检测。

     近日,医疗研究方面又有新的进展,下面来看三则简讯:


       1.立陶宛研发出无创验血传感器

  立陶宛科技创新局4月9日宣布,立陶宛研究人员新开发出一种血液分析传感器,可在不侵入皮肤的情况下获取血液的某些参数。

  它可以安装在智能手机智能手表等设备上,无需刺入皮肤就可不间断地检测血液中葡萄糖等成分的水平。这种血液分析传感器可以帮助快速诊断急性感染、败血症等疾病,还可以监测体内不同器官的血流情况。一旦投入使用,可以给糖尿病等需日常监测血液变化的慢性病患者带来极大便利。运动员可以利用这种传感器监测身体状况,预防运动损伤等。

  对于患者来说,利用这种传感器验血不仅无痛,还可以避免抽血带来的感染风险。大部分情况下,它可以达到常规抽血化验的准确度。由于操作简便,患者自己就可以监测血液中特定成分的变化,并将数据通过软件传给医生。

  目前,这种血液分析传感器尚处于实验室测试阶段,计划两年后投向市场。下一步,研发团队计划让这种智能传感器“学习”健康人的血液数据,通过将测量数据与健康人比对从而准确预测相关疾病。

  2.中国科学家开发新型晶体管传感器检测羟基自由基

  近日,复旦大学高分子科学系、聚合物分子工程国家重点实验室研究员魏大程课题组在场效应晶体管传感器领域取得重要进展。他们开发出一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器,实现了对羟基自由基的检测。

  据介绍,羟基自由基是一种生物体内存在的超高活性自由基,能够破坏细胞与组织内的脂质、蛋白质、DNA等生物分子,与许多疾病及衰老现象密切相关。

  传统检测方法,诸如电子自旋共振、荧光、色谱、电化学等都需要标记,设备成本高,在选择性、检测限、定量及便利度等方面存在不足。相比之下,场效应晶体管传感器不需要标记,具有高灵敏度、低成本、微型便携、实时检测等优势,是一种潜力巨大的传感技术,被广泛应用于检测金属离子、DNA、蛋白质、有机小分子等。

  然而,羟基自由基化学性质非常活泼,很容易转变成其他物质,这使其仅有百万分之一秒的“寿命”而很难被发现。因此,到目前为止还没有关于羟基自由基场效应晶体管传感器的报道。

  针对这一问题,魏大程团队开发了一种基于内剪切反应的石墨烯场效应晶体管传感器。在传感器中,石墨烯作为导电沟道。检测过程中,羟基自由基与Au-S键发生氧化剪切反应,从石墨烯表面释放带电金属离子,引起石墨烯沟道的电流变化,从而间接实现对羟基自由基的检测。该传感器对羟基自由基具有良好的选择性,最低检测浓度达到十亿分之一摩尔。

  3.简易光学传感器可监测海产品中诱发癌症物质

  近日,俄罗斯托木斯克理工大学和托木斯克国立大学的研究人员研发出一种简易的光学传感器,可直接确定海产品体内有害物质孔雀石绿的含量。该方法简单、方便、成本很低。

  孔雀石绿广泛应用在工业捕捞中,目的是预防和治疗鱼类、虾状物、软体动物的真菌、寄生和细菌感染。但这些物质在海产品体内累积太多后,作为食品消费的海鲜就变得危险了,因为孔雀石绿可致癌。

  为此,托木斯克两所大学的研究人员开发出一种便宜的光学传感器,根据颜色来确定海产品内的孔雀石绿的含量。这种一次性廉价传感器适合日常生活使用,也适合专业快速监测海产品有毒物质的含量。有关研究人员指出,该方法与实验室中通常使用的标准分析方法不同,效果很好,成本低。

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