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盘点十项拥有强大检测本领的智能传感器

  传感器作为一种检测装置,如今被运用到生产生活的方方面面,极大地提高了社会生产效率并为日常生活带来极大地便利。技术的日益提高,使得传感器不断向着微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化方向发展。不容忽视的是,传感器在科学仪器领域更是发挥着举足轻重的作用,下面笔者就为大家盘点了一下近期多项新型传感器,看看它们都拥有哪些强大的本领?

  1、生物纳米传感器研究新发现:疾病早期诊断新星

  对于很多疾病来说,诊断得越早,疗效和预后就越好。英国伦敦帝国学院和西班牙维戈大学的科学家研制出一种新的生物纳米传感器,有望更早地诊断疾病。由MollyStevens和同事们研制的这种新传感器则相反,靶分子浓度越低,产生的信号越强,从而能够可靠地检测到低浓度的靶分子,其可检出的最低浓度比医院现在使用的诊断方法低好几个数量级,比目前最灵敏的检测方法也至少低10倍,有利于早期诊断疾病。

  研究团队用直径50纳米的小金星(纳米星)制造传感器。金表面的传导电子发生相干振荡,形成等离子体;葡萄糖氧化酶(GOx)粘附到金星表面,作为生物催化剂,将溶液里的银离子还原为银原子。当GOx浓度较低时,银原子在纳米星周围沉积,为它们裹上一层银衣,导致其表面等离子体的共振频率加快(蓝移)。而当GOx浓度较高时,银的结晶率也较高,更容易在溶液里形成独立的晶核,纳米星表面等离子体的共振频移也较不明显。向纳米星上照射可见-近红外光,一部分光将被吸收,通过检测最大吸收峰可测定共振频率。通过这个技术,研究人员可以检测到浓度低至10^-18g/ml的PSA,这比医院里广泛使用的酶联免疫吸附法(ELISA)所能检测到的下限低十亿倍。

  2、新型“光学微腔”传感器,让癌症筛检成为日常

  据报道,一个由加拿大维多利亚大学的卢涛教授和美国罗彻斯特大学的林强教授以及他们的博士学生于文彦和姜伟组成的团队报道了一种能够在液态环境里探测单个生物分子的光学传感器

  未来,这个小小的器件可以用来探测血液或尿液样本中的癌细胞生物标记物。因为它的精度能够测到单分子信号,所以理论上来说即使样本中仅有一个生物标记物也能够被探测器捕捉到。这就意味着,当最初的几个细胞发生癌变时,只要及时检查就能够发现,为进一步的检查治疗争取到了大量宝贵的时间。这项技术发展成熟后,其操作难度与血糖仪相当,加上器件成本很低,可以彻底改变癌症筛查的现状。不必再等每年一次的医院体检,自己在家就能检测。最后需要强调的是,这项技术是完全基于微光腔和“光子弹簧”的物理特性,不涉及任何化学反应。若在器件表面进行化学处理,实现功能化,即只针对某种特定的生物标记物,那就可以用来筛查各种不同的疾病而不局限在癌症。那时,它的应用可能更加广阔。

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