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中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道,美国普渡大学等机构的研究人员制成了新型生物传感器,能够以非侵入的方式进行糖尿病测试,探测出人体唾液和眼泪中极低的葡萄糖浓度。这项技术无需过于繁复的生产步骤,从而可降低传感器的制造成本,并可能帮助消除或降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。相关研究论文发表在《先进功能材料》杂志上。 目前的大多数传感器都能测量血液中的葡萄糖,但却不能探测眼泪和唾液中的葡萄糖浓度,而新方法能够应用于唾液、眼泪、血液和尿液中,这在之前还未被证实过。 新型生物传感器包括3个主要部分:石墨烯制成的纳米片层、铂纳米粒子和葡萄糖氧化酶。其中的纳米片仿若微小的玫瑰花瓣,每片花瓣均包含着多个堆叠的石墨烯层。花瓣的边缘也悬挂着不完整的化学键,使铂纳米粒子可以附着在这里。纳米片和铂纳米粒子相结合能够形成电极,随后葡萄糖氧化酶也可附着在铂纳米粒子上。酶能将葡萄糖转化为过氧化物,并且在电极上产生一个信号。 通常情况下,在获得具有纳米结构的生物传感器成品前,需要经历复杂的处理步骤,其中包括光刻、化学处理、蚀刻等。而这些纳米片花瓣的好处就是,它们能够在任一表面上生长,也无需经历这些步骤,因此可称得上是商业化的理想选择。 除了糖尿病测试,此项技术还可用于感测多种化合物以契合其他的医疗状况。例如可将葡萄糖氧化酶替换为谷氨酸氧化酶来测量神经递质谷氨酸,以进行帕金森症和阿尔茨海默症的测试,或是使用乙醇氧化酶来监测体内的酒精。其不仅应用范围很广,同时还兼具快速和便携的优势。 研究人员称,这是首次在这么宽的检测范围内发现如此低的传感极限。这种探测器能探测到浓度为0.3微摩尔的葡萄糖,比其他基于石墨烯、碳纳米管或金属纳米粒子等材质的电气化学生物传感器更为敏感。 此外,这款传感器还能区分源自葡萄糖和其他化合物的信号,如一般存在于血液中的尿酸、抗坏血酸和对乙酰氨基酚等化合物,其通常会导致对传感器的干扰。此外,这些化合物还具有电化学活性,这意味它们自己就能产生电子信号,而不用像葡萄糖一样,需要和酶发生反应后才能生成单个信号。(张巍巍) 《科技日报》(2012-8-28 一版)
研究人员最近发明了一种新类型的生物传感器,可以探测唾液、眼泪和尿液中葡萄糖的浓度,并可能以成本低制造,因为其并不需要较多的生产步骤。“这是一种内在的,估计身体内葡萄糖含量的非侵入性方法,”Jonathan Claussen这样说。他以前是普度大学博士生,现在是美国海军研究实验室的科学家。“因为它可以检测唾液和眼泪中葡萄糖的含量。它是一种平台,可能最终有助于消除或减少使用针刺测试糖尿病的频率。我们目前正在证明它的功能。”Claussen和普渡大学博士生Anurag Kumar 领导该项目,参与者包括机械工程系教授Timothy Fisher,农业与生物工程系教授D·Marshall Porterfield,以及其他在普渡大学Birck纳米技术中心的研究人员。研究的结果详细的报告于在本周的期刊the journal Advanced Functional Materials上。研究的结果醒目的刊登于杂志的封面上,署名包括Claussen, Kumar, Fisher, Porterfield,及普渡大学的研究人员David B. Jaroch, M. Haseeb Khawaja, 和 Allison B. Hibbard.“大多数传感器通常可以测量血液中的葡萄糖,”Claussen说。”然而绝大多数并不能检测眼泪和唾液中的葡萄糖。我们研究的传感器的独特性是,它可以感觉到所有四种不同体液中的葡萄糖:包括唾液,眼泪,血液和尿。在这之前还没有出现过类似的(传感器)。”该传感器主要有三部分:由被称为石墨的材料制成的、类似小玫瑰花瓣的层薄片,为一种单原子厚度的碳薄膜;铂纳米颗粒及葡萄糖氧化酶。每个花瓣由几层的石墨彼此堆叠。花瓣边缘有可晃动的,不完整的化学键,其缺陷使得铂纳米粒子可以附加于其上。电极由纳米片花瓣和铂纳米粒子结合形成,然后葡萄糖氧化酶连接至铂纳米粒子上。葡萄糖氧化酶可将葡萄糖氧化,同时在电极上生成信号。“通常情况下,当你想制作一个纳米生物传感器,在得到最终产品之前,你必须完成大量的加工步骤,”Kumar说。”这些步骤涉及化学处理,光刻,蚀刻等。好在这些花瓣可以生长在几乎任何物质的表面,而不需要使用以上任何这些步骤,因此它可能是理想的商业化产品。”除了糖尿病测试,该技术还可用于感应其他疾病发展过程中的各种化合物。
最近做葡萄糖电化学生物传感器,在做计时电流实验时出现了很头疼的问题,请大家帮忙分析一下,先谢谢了!工作站上只有chronoamperometric, 选择的是单跃迁的,起始E0 设为0V,起始t0设为0s,E1设为0.65V,t1设为2000s,多壁碳纳米管修饰玻碳电极,根据文献先平衡300s,每隔100s加入10uM 的过氧化氢,加样4-6次,搅拌(各种搅拌速度都试过),结果得到的i-t 曲线背景干扰很大,很乱,无任何趋势,得不到像文献中的阶梯状的i-t 曲线,重复多次也不行,数据用origin平滑处理也不行,工作电位E1 也考察了,还是不行,已经做了很多次了,请大家忙帮分析一下,提供一些建议和经验,不胜感激!附件为我做的i-t曲线[~189856~]