以芯片為基礎(chǔ)的光學(xué)傳感器可偵測(cè)出尿液中癌癥生物標(biāo)記的雷射感測(cè)裝置

荷蘭特文特大學(xué)（University of Twentein）研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一款以芯片為基礎(chǔ)，可偵測(cè)尿液中癌癥生物標(biāo)記的雷射感測(cè)裝置。這款高度敏感的感測(cè)裝置能夠以較低的成本，透過(guò)非侵入性的方式偵測(cè)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(bào)導(dǎo)，過(guò)去測(cè)量生物標(biāo)記水平的方法不僅成本高，還需在專門的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。特文特大學(xué)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型傳感器，則能快速的感測(cè)出尿液中低濃度的生物標(biāo)記，協(xié)助醫(yī)師及時(shí)制定決策，讓癌癥等疾病的患者能夠獲得更個(gè)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(duì)與人類腫瘤發(fā)展相關(guān)的S100A4蛋白進(jìn)行無(wú)標(biāo)記（label-free）偵測(cè)，未來(lái)還有機(jī)會(huì)使用在非生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，象是不同類型的氣體或液體混合物的偵測(cè)上。

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

為了對(duì)尿液樣本進(jìn)行偵測(cè)，研究人員需設(shè)法讓雷射在液體環(huán)境內(nèi)運(yùn)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(zhǎng)將不會(huì)被水體吸收，而且能夠準(zhǔn)確偵測(cè)液體中的生物標(biāo)記。此外，氧化鋁很容易與芯片結(jié)合，并與標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)記所產(chǎn)生的微小頻率變動(dòng)，也能被偵測(cè)出來(lái)。

為了讓裝置變得更加容易操作，研究團(tuán)隊(duì)會(huì)持續(xù)嘗試將更多相關(guān)的光源與訊號(hào)產(chǎn)生元件結(jié)合到芯片上。此外，他們也會(huì)陸續(xù)開(kāi)發(fā)其它的涂層，增加可偵測(cè)的生物標(biāo)記類型。