生物傳感器在醫學領域也發揮著越來越大的作用。臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學成分，為醫生的診斷提供依據。
在國家自然科學基金和中科院理化所青年基金項目的支持下，中科院理化所研究員唐芳瓊領導的研究團隊採用超聲霧化法製備的水溶性碲化鎘量子點，實現對乳酸脫氫酶(LDH)活性的定性定量分析。
日前，該研究成果在國際電化學與傳感器領域影響因子排名第一的雜誌《生物傳感器與生物電子學》(Biosensors and Bioelectronics)上相繼發表兩篇論文。相關工作已申請兩項中國發明專利。
拓展納米材料的應用
生物傳感器已應用於監測多種細菌、病毒及其毒素。生物傳感器還可以用來測量乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、穀氨酸等各種胺基酸，以及各種致癌和致變物質。
乳酸脫氫酶存在於機體所有組織細胞的胞質內，並有著一定的正常範圍。機體代謝異常，出現病變會引起乳酸脫氫酶含量的變化。因此，開發新型、快速、高效檢測乳酸脫氫酶活性水平的方法可實現對常見的心肌炎、心肌梗塞、腎病、肝癌等疾病的早期診斷和實時調控。
「而將具有激發範圍寬，發射光譜窄，螢光量子產率高，可通過調節尺寸、組成或結構來調節發射峰位，實現多色發光等優異光學特性的量子點用於開發信息容量大、響應速度快、靈敏度高、操作簡便、成本低廉、便於攜帶的生物傳感器，成為光學生物傳感器研究的新熱點。」 該團隊成員之一、中科院理化所研究員任湘菱說。
唐芳瓊領導的納米材料可控制備與應用研究室一直致力於用價廉、可工程化的方法製備量子點並應用於生化檢測，採用超聲霧化法製備的水溶性碲化鎘(CdTe)量子點實現對乳酸脫氫酶活性的定性定量分析。她們製備的新型生物傳感器的檢測範圍為150~1500U/L，最低檢測限達75U/L。
研究人員進而把這種方法拓展到血清中葡萄糖濃度的測定，並初步實現了對這兩種物質的同時檢測。她們構建的新型光學生物傳感器與其他的量子點光學生物傳感器(例如基於螢光能量共振轉移的光學生物傳感器)相比，不需要昂貴而複雜的生化分子修飾，方法簡單快捷，操作易於掌握。此方法拓展了納米材料的應用領域，為開拓生化檢測分析的新途徑提供了可供參考的實驗和理論基礎，促進了酶生物傳感器的實用化發展。
「我們的目標是家庭化」
「通常用於檢測乳酸脫氫酶的傳感器製備過程複雜，需要一些複雜的分子，或者酶自身需要修飾，這樣就需要一兩天甚至更長的時間。而且需要經過專門培訓的人來操作。我們這個檢測體系可以用一些商品化的酶，醫療或生物製品市場可以買到的酶直接進行配製，配製過程一般只需要半個小時。」任湘菱說。
大多數人會每年進行一次體檢，醫生們卻認為這個時間過長。不過，去醫院體檢是件很麻煩的事。通常要排隊、掛號、檢查要花上大半天時間，過幾天還要再去取結果。很多人嫌麻煩，就不去體檢了。
「如果我們能做到檢測設備微型化，檢測方法很容易掌握，而且能快速檢測。自己在家隔幾個月檢查一下，既能發現疾病隱患，又方便了居民。」 任湘菱說，「現在家庭自己檢查血壓、血糖的多些，檢測其他指標的比較少，主要是因為檢測設備技術複雜，我們的目標就是實現體檢家庭化。」
該團隊用這一新技術作了血清檢測，其結果和醫院常用的設備對比十分吻合。
「要實現體檢家庭化，還有大量的工作要做。未來我們會考慮做成試劑盒或試紙，和現在的血糖儀一樣是用試紙插進去讀數。」任湘菱說，「這屬於光學傳感器，我們主要的研究領域是生物試劑和納米材料，因此也希望能和進行光傳感、光器件研究的人合作，將比色轉化成讀數。」