新式超靈敏生物傳感器，可用于早期醫(yī)學(xué)診斷

近日，來自普渡大學(xué)的研究者發(fā)明了一種超靈敏的生物傳感器，可以對癌癥和病人個性化用藥涉及的生化反應(yīng)進行早期及時檢測。這種生物傳感器結(jié)合了兩種不同類型的傳感器，比一般的傳感器敏感度高數(shù)百倍。研究者Muhammad A.Alam表示，一般來講，單獨的不同類型的生物傳感器的檢測敏感性會有一定限制，但是如果將其結(jié)合起來，就會克服其敏感性上的限制。相關(guān)研究成果刊登在了5月14日的國際雜志PNAS上。

新式的超靈敏生物傳感器，可以對癌癥和病人個性化用藥涉及的生化反應(yīng)進行早期及時檢測 (Credit: Purdue University image)

這種名叫Flexure-FET的生物傳感器結(jié)合了一個機械傳感器和電子傳感器，前者可以識別出生物活性分子的分子量以及尺寸，電子傳感器可以利用電荷來對分子進行鑒定，這種新式傳感器可以對帶電荷和不帶電荷的生物分子進行檢測，比一般的傳感器的檢測范圍更廣。Flexure-FET有兩種潛在的應(yīng)用前景，1.個體化醫(yī)療，可以精確記錄病人的蛋白質(zhì)和DNA信息，并且提供更為精確的診斷和治療建議；2.癌癥和其它疾病的早期檢測。

在早期癌癥診斷中，F(xiàn)lexure-FET可以在疾病被其它檢測設(shè)備檢測到之前，對疾病前期少量的DNA片段和蛋白質(zhì)進行必要可能的檢測，傳感器的機械部分是一個振動懸臂（和微小跳水板類似的硅片），在懸臂底下的是一個電晶片，是傳感器的電子部分。在其它的機械傳感器中，激光可以測定振動頻率和懸臂的偏斜度，并且依賴生物分子的類型而改變，然而這種新式傳感器僅僅使用電晶片來測定振動頻率和懸臂的偏斜度。

這種新式的生物傳感器可以通過調(diào)整整體結(jié)構(gòu)來使得檢測靈敏度達到最大，懸臂是用電場來進行牽引的，而電晶片依賴于電壓來調(diào)節(jié)其靈敏度，研究者Alam表示，你可以用任何你能想到的分子來進行檢測，傳感器都會給出你最精確的測定結(jié)果。這項新技術(shù)的關(guān)鍵創(chuàng)新點在于消除了參比電極的限制，然而常規(guī)的生物傳感器卻是需要參比電極的。最后研究者表示，消除了參比電極可以使得生物傳感器更加小型化，而且因其低成本和實用性，對于廣大醫(yī)生來說更為實用并且可行。