新型傳感器可通過呼吸或尿液檢測疾病

本報訊 未來的傳感器可以從患者呼吸中確定其是否患有乳腺癌、肺癌、糖尿病或哮喘——美國密蘇里大學的研究人員正在開發(fā)一種新裝置，它用以分析呼吸和尿液樣本中可以表明機體有某種疾病的揮發(fā)性標記。這些揮發(fā)性標記有烷(屬)烴、丙酮、一氧化氮等。

據(jù)該大學Christopher S.Bond生命科學中心的研究人員范旭東介紹，“呼出氣或尿液中某些氣體分子的少許痕跡可以告訴我們體內是否發(fā)生異常狀況，測量這些揮發(fā)性標記物可能是一個無創(chuàng)診斷疾病的新方法。它可以使檢驗無需抽取血液或做活檢。目前，除了已經發(fā)現(xiàn)的一些生物標記物，大量潛在的揮發(fā)性標記物仍在研究之中?！?/p>

該傳感裝置被稱為光流環(huán)共振器(opto-fluidic ring resonator，簡稱OFRR)，是一個光學氣敏傳感器。它由一個用于引導氣體或蒸汽流過的內襯聚合物的玻璃管和一個用于檢測流過玻璃管的分子的環(huán)形腔組成。氣體或蒸汽進入該裝置后，蒸汽中的分子分開并與聚合物內襯發(fā)生反應，氣體或蒸汽樣本周圍會產生成千上萬的光環(huán)，圍繞著樣本的光環(huán)越多，光能與氣體或蒸汽的相互作用越強。通過這些反復的相互作用就能夠檢測蒸汽分子。

除了在醫(yī)療領域的應用外，光學氣敏傳感器在工業(yè)、軍事、環(huán)境和國土安全等領域有廣泛的應用價值。例如它可用于檢測戰(zhàn)場上的爆炸物。但是，現(xiàn)有的氣敏傳感技術設備非常龐大，多在100磅以上，很難實地使用。范旭東說：“我們希望設計一個對某種分子有超高靈敏度、具有特異性和能快速響應、有現(xiàn)場化學分析能力，并且體積小、便攜、功耗較低、可再次使用的氣敏傳感器?！彼f，“如果氣敏傳感器是便攜型的，那么單個軍人就可以很快確定哪個地區(qū)是危險的?！?/p>

據(jù)了解，范旭東畢業(yè)于北京大學，現(xiàn)在除了在美國密蘇里大學Christopher S.Bond生命科學中心從事研究工作外，同時，又是密蘇里大學工程學院農業(yè)、食品和自然資源學院助理教授。他的研究得到美國自然科學基金會的支持。其研究結果發(fā)表在國際光學領域權威雜志，如《Optics Letters》、《Optics Express》和《Analytical Chemistry》上。

（未艾）

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