- 新材料為呼氣測試傳感器檢測慢性疾病鋪平了道路
- 來源：諾丁漢特倫特大學 發表于 2022/12/6
主圖：藝術家對3D納米顆粒支架的印象，由嵌入半導體納米顆粒內的金屬納米顆粒（黃色）組成。學分：澳大利亞國立大學
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3D納米顆粒“支架”，能夠檢測空氣中非常低濃度的溶解分子。
研究人員表示，這是在呼吸等氣體環境中測量生物標志物（在疾病中發揮作用的微小分子）的一大步。
支架包括金屬和半導體納米顆粒的獨特組合，每個顆粒比人類頭發小數千倍，可以集成到超微小的傳感器中。
然后，這些傳感器可以集成到簡單和小型袖珍診斷中，如果檢測到風險，將向用戶發出警告，并敦促他們盡快尋求醫療建議和進一步測試。
當今的光學傳感器使用的傳感材料在暴露于液體介質中的高濃度生物標志物時會改變其顏色，例如用于妊娠試驗的尿液或用于慢性病的血液。
先前的研究表明，在呼吸中也可以找到表明糖尿病和癌癥等嚴重疾病的生物標志物。然而，它們的濃度大大降低，因此今天的光學傳感器無法測量它們。
希望工程超敏感材料將幫助人們避免患慢性病，提高存活率并顯著降低整個醫療保健系統的相關成本。
它還可以幫助消除對侵入性測試程序的需求，例如血液檢查。
預計有慢性病家族史的人可能希望使用這些傳感器，這些傳感器可以定制以檢查特定疾病。
“呼吸的好處是它充滿了生物標志物，可以幫助我們檢測慢性疾病，但它們的濃度在氣體環境中很少，”諾丁漢特倫特大學工程系沃爾夫森研究員Mohsen Rahmani副教授說。
他說：“到目前為止，問題一直是缺乏可靠的探測器。然而，我們的新材料將能夠檢測到在這些環境中自由移動的低濃度生物標志物。
“我們的傳感材料不需要電池、電線或大型昂貴的實驗室設備。這為下一代袖珍傳感器鋪平了道路，這些傳感器可以在非常早期的階段快速可靠地診斷疾病，只需吹一下它們。
澳大利亞國立大學的Antonio Tricoli教授和澳大利亞國立大學大挑戰項目“我們的健康在我們手中”的聯合主席補充說：“除了開發呼吸傳感套件的潛力外，這些超小型材料還可以集成到皮膚貼片中，以跟蹤從我們皮膚中發生的小濃度揮發性生物標志物。這可以實時跟蹤我們的健康狀況。
一項證明超靈敏3D納米支架發展的研究已發表在《先進材料》雜志上。
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