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一個由諾丁漢特倫特大學和澳大利亞國立大學(ANU)組成的國際團隊開發了一種三維納米粒子 "支架",能夠檢測空氣中極低濃度的溶解分子。研究人員表示,這是朝著測量呼吸等氣態環境中的生物標誌物邁出的一大步。
該支架包括金屬和半導體納米顆粒的獨特組合,每一個都比人的頭髮絲細數千倍,可以將其整合到超微小的傳感器中。這些傳感器可以集成到簡單而小巧的口袋型診斷儀中,如果檢測到風險,就會給用戶一個警告,並提醒他們儘快儘快就醫並進行進一步的測試。
目前光學傳感器使用的傳感材料,當它們暴露於高濃度的生物標誌物被困在液體介質中時,會改變它們的顏色,例如用於懷孕測試的尿液或用於慢性疾病的血液。之前的研究表明,糖尿病和癌症等嚴重疾病的生物標誌物,也可以在呼吸中找到,但它們的濃度太低了,現在的光學傳感器無法對標誌物進行測量。
諾丁漢特倫特大學Mohsen Rahmani副教授說:"呼吸中充滿了生物標誌物,可以幫助我們檢測慢性疾病,但它們在氣體環境中的濃度太小了,缺乏可靠的傳感器進行檢測。我們的新材料能夠檢測到在這些環境中自由移動的低濃度生物標誌物。並且我們的傳感材料不需要電池、電線或大型而昂貴的實驗室設備。為下一代口袋大小的傳感器鋪平了道路,這些傳感器可以在非常早期的階段快速可靠地診斷疾病,只需對它們吹氣即可。"
論文發表在《Advanced Materials》雜誌上。