隨著納米技術(shù)和生物傳感器交叉融合的發(fā)展,越來越多的新型納米生物傳感器涌現(xiàn)出來,如量子點(diǎn)、DNA、寡核苷配體等納米生物傳感器。
納米傳感器植入時(shí)長(zhǎng)達(dá)1年
近日,美國(guó)麻省理工斯塔力諾實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出一種傳感器,可通過皮下植入人體,并可在一年內(nèi)檢測(cè)人體內(nèi)的一氧化氮含量。該時(shí)長(zhǎng)創(chuàng)下了納米傳感器人體植入時(shí)長(zhǎng)的新紀(jì)錄。
據(jù)悉,該傳感器由碳納米管所組成,還可以開發(fā)用于檢測(cè)諸如葡萄糖等其他分子的感應(yīng)器。斯塔力諾教授正在為糖尿病人開發(fā)新型感應(yīng)器,如若成功,患者就無需再進(jìn)行血液樣本的檢測(cè)。
一氧化氮是人體細(xì)胞中最重要的信使分子之一,其主要作用是在大腦和其他免疫系統(tǒng)功能中傳遞信息。在很多癌癥細(xì)胞中,一氧化氮的數(shù)量相當(dāng)不穩(wěn)定,但醫(yī)學(xué)界至今對(duì)健康和癌癥細(xì)胞中一氧化氮表現(xiàn)形式的差別仍了解不深。
未來納米生物傳感器的發(fā)展方向
在中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所光化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙永生看來,未來納米生物傳感器的發(fā)展方向應(yīng)該是集成多功能、便攜式、一次性的快速檢測(cè)分析機(jī)器,它可以廣泛用于食品、環(huán)境、戰(zhàn)場(chǎng)、人體疾病等領(lǐng)域的快速檢測(cè)。
例如,食品和飲料中病原體或者農(nóng)藥殘留成分的快速靈敏檢測(cè);環(huán)境中污染氣體或者污染金屬離子等遠(yuǎn)程檢測(cè)和控制;人體血液成分和病原體的快速實(shí)時(shí)檢測(cè),以及戰(zhàn)場(chǎng)生化武器和爆炸物的快速檢測(cè)。
但新一代納米生物傳感器同樣面臨諸多挑戰(zhàn),如更高靈敏度、特異性、生物相容性、集成多種技術(shù)、檢測(cè)方法簡(jiǎn)化、制備工藝、批量化生產(chǎn)、成本效益等。
對(duì)此,趙永生表示,分子自組裝加工工藝簡(jiǎn)單可控,可以實(shí)現(xiàn)快速復(fù)制,而且成本較低,對(duì)生物傳感器的發(fā)展有很重要的促進(jìn)作用,有利于高靈敏度、低成本、一次性納米生物傳感器的發(fā)展。而生物分子自組裝技術(shù)更值得關(guān)注,它具有天然的生物兼容性、優(yōu)異的結(jié)合性能,或?qū)⒊蔀樯飩鞲衅靼l(fā)展的另一個(gè)全新領(lǐng)域。