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- 納米管生物傳感器取得重要進(jìn)展
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2015/8/24
大分子量生物分子的實(shí)時(shí)分析，一直是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的難點(diǎn)，最近這一問題可能被克服。本周在波士頓召開的美國化學(xué)學(xué)會(huì)上，科學(xué)家發(fā)表了初步老鼠實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利 用他們開發(fā)得技術(shù)，能分析多種生物分子，這種方法制造得各類探頭能植入皮下和血管內(nèi)連續(xù)分析。目前流行得技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)這種目的。
現(xiàn)在化學(xué)家用碳納米管包裹聚合物開發(fā)出的各種生化感受器，例如能檢測血液中的胰島素、一氧化氮和纖維蛋白原，這一領(lǐng)域的發(fā)展將使臨床生化診斷變得更簡單更方便。
將碳納米管與這些聚合物結(jié)合可作為生物大分子的分析方法，但是最具有挑戰(zhàn)性的問題是如何識(shí)別這些信號(hào)。波士頓東北大學(xué)生物分析化學(xué)家Heather Clark說，雖然傳感器與人體的兼容性是生物感受器重要的內(nèi)容，但目前進(jìn)步是巨大的。感受器長期植入體內(nèi)面臨多種困難，一方面可以探頭被身體的疤痕組織包裹，結(jié)構(gòu)也可能被身體破壞。MIT化學(xué)工程師Michael Strano說，研究生物感受器的攻關(guān)重點(diǎn)是制造能同時(shí)感受多種目標(biāo)分子，并能長期穩(wěn)定發(fā)揮作用的感受器。
Strano小組用單碳納米管與各種聚合物進(jìn)行組合，然后用希望探測的生物分子進(jìn)行篩選，然后利用碳納米管受光照射發(fā)熒光的天然特征，有的分子能增加熒光強(qiáng)度，有的分子能抑制熒光強(qiáng)度，然后根據(jù)這些特點(diǎn)分析目標(biāo)分子的水平。
MIT科學(xué)家設(shè)計(jì)的傳感器是用碳納米管包埋聚合物和核苷酸混合物，這種感受器能結(jié)合和分析纖維蛋白原水平，纖維蛋白原是凝血功能關(guān)鍵分子，其水平能反映凝血功能紊亂、肝臟疾病，與心腦血管疾病發(fā)生有關(guān)。MIT納米技術(shù)專家GiliBisker說，這是第一次實(shí)現(xiàn)用感受器分析如此大的生物分子。Bisker在大會(huì)上表示，用纖維蛋白原水平感受器可對(duì)血液樣本進(jìn)行分析，也可以用于在體實(shí)時(shí)檢測。MIT團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出能植入皮下實(shí)時(shí)監(jiān)測血糖和胰島素水平的感受器。他們希望將來制造成小貼片和無線設(shè)備，能將血糖和胰島素水平通過無線網(wǎng)傳輸。
MIT另一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程師Nicole Iverson團(tuán)隊(duì)開發(fā)出能探測一氧化氮的感受器，一氧化氮是一種自由基，也是一種氣體，與各種組織炎癥和腫瘤有關(guān)。利用水凝膠為基質(zhì)，將這種傳感器埋植在動(dòng)物體內(nèi)連續(xù)工作超過400天沒有造成炎癥。一氧化氮感受器在小鼠血管內(nèi)也能發(fā)揮作用，甚至可以通過肺毛細(xì)血管，肺也是納米管毒性的靶器官。Iverson準(zhǔn)備將一氧化氮傳感器作為探測腫瘤細(xì)胞的工具，利用這種工具，外科醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)切除腫瘤時(shí)，可以作為分析腫瘤細(xì)胞是否徹底被清除的分析方法。
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