以芯片為基礎(chǔ)的光學傳感器可偵測出尿液中癌癥生物標記的雷射感測裝置

荷蘭特文特大學（University of Twentein）研究團隊開發(fā)出一款以芯片為基礎(chǔ)，可偵測尿液中癌癥生物標記的雷射感測裝置。這款高度敏感的感測裝置能夠以較低的成本，透過非侵入性的方式偵測低濃度的分子，協(xié)助醫(yī)療人員掌握更多疾病發(fā)展的訊息。

根據(jù)報導，過去測量生物標記水平的方法不僅成本高，還需在專門的實驗室中進行。特文特大學團隊研發(fā)的新型傳感器，則能快速的感測出尿液中低濃度的生物標記，協(xié)助醫(yī)師及時制定決策，讓癌癥等疾病的患者能夠獲得更個人化的診斷及治療服務(wù)。

研究人員指出，新的生物傳感器除了能夠針對與人類腫瘤發(fā)展相關(guān)的S100A4蛋白進行無標記（label-free）偵測，未來還有機會使用在非生物醫(yī)學應用，象是不同類型的氣體或液體混合物的偵測上。

這款傳感器以芯片為基礎(chǔ)，可透過芯片上的微圓盤（microdisk）雷射照射樣本中的特定分子。當光線與特定生物標記產(chǎn)生互動時，雷射光的顏色、頻率便會出現(xiàn)明顯的變化。

為了對尿液樣本進行偵測，研究人員需設(shè)法讓雷射在液體環(huán)境內(nèi)運行。他們使用的氧化鋁在摻雜了鐿（Yb）離子后，所產(chǎn)生的雷射波長將不會被水體吸收，而且能夠準確偵測液體中的生物標記。此外，氧化鋁很容易與芯片結(jié)合，并與標準電子制造流程兼容，因此有利于投入大規(guī)模生產(chǎn)。

這款傳感器的微圓盤能讓雷射線寬變得更窄，因此比起一般使用非雷射環(huán)形共振器的同類型裝置擁有更高的敏感度，即使是低濃度生物標記所產(chǎn)生的微小頻率變動，也能被偵測出來。

為了讓裝置變得更加容易操作，研究團隊會持續(xù)嘗試將更多相關(guān)的光源與訊號產(chǎn)生元件結(jié)合到芯片上。此外，他們也會陸續(xù)開發(fā)其它的涂層，增加可偵測的生物標記類型。