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新型石墨烯传感器研发成功只需一滴血即可测癌症和霍乱

据最新一期《美国化学学会期刊》报道,包括加拿大研究人员在内的国际团队研发出一种新型石墨烯传感器。该生物传感器不仅对检测霍乱毒素具有非常高的灵敏度,还能为癌症和其他传染病提供早期诊断。

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表面等离子体共振(SPR)传感器是一种用于医学诊断的光学技术,具有很高的灵敏度和特异性。研究人员发现,添加石墨烯可导致SPR传感器信号倍增,从而使一个单分子超薄层即可锚定特定疾病信号。该传感器可在数分钟之内检测出霍乱毒素,相比之下,当前的检测技术则需要几小时甚至几天。该技术也可扩展到包括癌症在内的几乎任何疾病标志物的检测。


研究人员表示,除了更加快速,由于灵敏度的极大提高,该传感器亦可更容易地检测出较小量的生物标志物,从而为癌症和其他疾病的早期诊断和预后创造条件。这意味着,只需使用来自患者的一滴针刺血液样本,就可检测出疾病的生物标记。


SPR生物传感器明显要比标准的酶联免疫吸附试验(ELISA)具有更高的灵敏度,实验室生长的石墨烯证明要比之前使用的其他形式石墨烯更适合于开发新型传感器。被称为化学气相沉积的石墨烯生长技术可创建出几乎不含缺陷的大面积单层石墨烯,而石墨烯表面的均匀性则有助于传感器信号的放大。


如果有一种传感器,能避免繁琐的检测过程和漫长的等待时间,让待检物无须标记,就能实时、连续地检测动态反应过程,不断产生准确数据,那它必是物联网的宠儿。如果这种传感器还能同时检测多种物质,是一个多面手,并且体积能做得足够小,那它就能够带来一场产业革命,发挥颠覆性作用。石墨烯的加入,让我们对SPR传感器有了更大的想象空间,从而对该成果寄予厚望。


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