香港理大研发高敏感度生物传感器测试唾液糖份

2017-05-30 17:22:14 来源:
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糖尿病人需要定时检测血糖,但传统以抽血方法式量糖份水平会带来痛楚。因此,开发高性能生物传感器以监测糖份水平越来越重要。

开发测试唾液中葡萄糖含量的生物传感器的挑战,是唾液中的葡萄糖水平非常低,需要高灵敏度的生物传感器才适用。理大研发的生物传感器是与葡萄糖氧化酶(GOx)结合,使传感器只对葡萄糖有反应。透过度量电流大小,即可得知糖份水平。但是,香港理大研发高敏感度生物传感器测试唾液糖份,唾液中的其他物质,如多巴胺,尿酸和抗坏血酸,也可能影响电流大小。为避免干扰,研究人员在最外的酶层和栅电极之间涂上结合聚苯胺(PANI)和全氟磺酸(Nafion)—石墨烯膜的双层膜。同时,这双层膜可有助固定葡萄糖氧化酶在栅电极上,并且提高其对葡萄糖的测试性能。

我们研发的新型高灵敏生物传感器,香港理大研发高敏感度生物传感器测试唾液糖份,能选择性地只反影葡萄糖的成分,且既准确、灵活及本钱低。这高敏度生物传感器能度量低至10⑸mmol/L(毫摩尔/升)的葡萄糖水平,比传统验血糖的装备高出近1000倍。这等于把5克的葡萄糖溶解在1个标准的游泳池中(50米x25米x2米),这生物传感器也能检测到。由于这生物传感器在10⑸mmol/L到10mmol/L的糖份水平内也能运作良好(相等于在1个标准游泳池中加入5克至5000公斤的葡萄糖),所以可准确丈量人体内的葡萄糖水平范围。这研究在实验室中,利用已知含量的葡萄糖溶液进行反覆测试,香港理大研发高敏感度生物传感器测试唾液糖份,已证实这生物传感用具备有很高的准确度。

将这生物传感器组装在用柔韧的基板上,便能紧贴在曲折和移动表面,包括人的皮肤,智能纺织品和医疗绷带。所以,绝对有可能发展成为可穿着电子装备,例如变成可分析运动时汗液中糖份水平的可穿着生物传感器。在大批量生产的情况下,每片传感器可低至约港币$3至$5,与目前市场上同类型产品的价钱相若或更低。另外,这晶体管生物传感器平台极具弹性,只需配合相对应的酶,便可测试唾液中的尿酸等其他物质水平。例如,把生物传感器与尿酸酶(UOx)、聚苯胺(PANI)和全氟磺酸(Nafion)—石墨烯膜双层膜组合起来,平台便只会对尿酸有反应,其他有机会干扰结果的物资均会被阻隔。

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