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以芯片为基础的光学传感器可侦测出尿液中癌症生物标记的雷射感测装置

2019年12月29日 10:45 次阅读

荷兰特文特大学(University of Twentein)研究团队开发出一款以芯片为基础,可侦测尿液中癌症生物标记的雷射感测装置。这款高度敏感的感测装置能够以较低的成本,透过非侵入性的方式侦测低浓度的分子,协助医疗人员掌握更多疾病发展的讯息。

以芯片为基础的光学传感器可侦测出尿液中癌症生物标记的雷射感测装置

根据报导,过去测量生物标记水平的方法不仅成本高,还需在专门的实验室中进行。特文特大学团队研发的新型传感器,则能快速的感测出尿液中低浓度的生物标记,协助医师及时制定决策,让癌症等疾病的患者能够获得更个人化的诊断及治疗服务。

研究人员指出,新的生物传感器除了能够针对与人类肿瘤发展相关的S100A4蛋白进行无标记(label-free)侦测,未来还有机会使用在非生物医学应用,象是不同类型的气体或液体混合物的侦测上。

这款传感器以芯片为基础,可透过芯片上的微圆盘(microdisk)雷射照射样本中的特定分子。当光线与特定生物标记产生互动时,雷射光的颜色、频率便会出现明显的变化。

为了对尿液样本进行侦测,研究人员需设法让雷射在液体环境内运行。他们使用的氧化铝在掺杂了镱(Yb)离子后,所产生的雷射波长将不会被水体吸收,而且能够准确侦测液体中的生物标记。此外,氧化铝很容易与芯片结合,并与标准电子制造流程兼容,因此有利于投入大规模生产。

这款传感器的微圆盘能让雷射线宽变得更窄,因此比起一般使用非雷射环形共振器的同类型装置拥有更高的敏感度,即使是低浓度生物标记所产生的微小频率变动,也能被侦测出来。

为了让装置变得更加容易操作,研究团队会持续尝试将更多相关的光源与讯号产生元件结合到芯片上。此外,他们也会陆续开发其它的涂层,增加可侦测的生物标记类型。

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