据麦姆斯咨询报道,德国美因茨约翰内斯·古腾堡大学的研究人员开发了一种植入式生物传感器,可有望测量人体内各种药物和生物标志物的浓度。与许多植入式器件不同,这种传感器可以在皮肤下放置数月而不会被人体排斥或失去功能。该传感器使用了被特定药物分子受体包裹的金纳米颗粒,当目标分析物与它们结合时,这些金纳米颗粒会反射特定波长的红外光。研究人员可以从体外非侵入性地检测到这种反射红外光的变化,因此这项技术可满足长期的生物传感应用。
可以在人体原地“驻留”很长时间的植入式生物传感器,对于临床应用非常有意义,包括监测体内药物或生物标志物的浓度。然而,植入式传感器通常会引起异物反应,导致免疫攻击和纤维组织包裹,损害传感器功能和生存能力。
为了解决上述限制问题,研究人员开发了一种皮下生物传感器,它由悬浮在聚合物水凝胶中的金纳米颗粒组成。水凝胶有助于减轻免疫排斥反应,并在人体内充当人造组织。金纳米颗粒采用特定药物分子受体进行修饰。有趣的是,这种新型生物传感器并没有因为组织的生长而受损,可以长时间发挥传感作用。
随着血管和细胞“侵入”水凝胶,目标分析物就更加接近悬浮在水凝胶中的金纳米颗粒。然后,目标分析物与包裹在金纳米颗粒表面的受体相结合,导致金纳米颗粒反射红外光的波长变化。最后,研究人员可以通过微创方式(一种特殊的红外读取器)检测皮肤上的这种“颜色”变化。
“我们习惯于彩色物体随着时间的推移而褪色。然而,金纳米颗粒不会被岁月“漂白”,能够永久保持其颜色。研究人员Katharina Kaefer在一份新闻稿中说道:“由于金纳米颗粒可以很容易地被各种不同的受体包裹,因此它们是植入式生物传感器的理想平台。”
参与这项研究的另一位研究人员Carsten Soennichsen介绍说:“我们的植入式生物传感器就像一个微不足道的纹身,比一便士大不了多少,厚度只有一毫米不到。到目前为止,研究小组已经将该生物传感器植入到无毛大鼠的皮肤下进行了测试工作,用于检测一种称为‘卡那霉素’的抗生素,并且能够检测几个月,性能没有明显下降。”
研究人员希望将这项生物传感技术进一步改进,未来不仅可以用于检测多种药物,还可以检测生物标记物。
责任编辑:lq
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。
举报投诉
原文标题:基于金纳米颗粒的生物传感器,可长期检测体内药物和生物标志物
文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。
相关推荐
由于对实时人体健康监测以及无缝人机交互的需求正在迅速增长,近年来已经进行了大量研究工作来研究可穿戴传感器和植入式设备。石墨烯作为
发表于 09-10 15:45
一粒土壤中可以包含宇宙般的微生物群,据估计数量可以多达100亿。现在,位于英国巴斯的一组研究人员正在开发
发表于 06-29 17:17
•1501次阅读
存在的挑战限制了这项技术的实际应用。 据麦姆斯咨询报道,为了克服这些挑战,来自中国石油大学(华东)的研究人员开发了一种人工智能(AI)辅助的
发表于 06-29 10:57
•9741次阅读
如何生产出来的呢?功率放大器又在期研究中发挥了怎样的效能呢?今天Aigtek 安泰电子 就带大家一起了解一下~ 纳米电子生物传感器是一种利用
发表于 05-20 10:59
•309次阅读
电化学生物传感器在生物检测领域具有显著的优势,这些优势不仅体现在其高灵敏度、快速响应等方面,更在于其在医学诊断、环境监测、食品安全等多个领域中的广泛应用。下面将详细阐述电化学生物传感器在生物
发表于 04-29 10:00
•511次阅读
、结构和应用上有所不同。 电化学生物传感器是一种利用生物学反应来检测特定分子的技术。它们通常由生物传感器元件(如酶、抗体、核酸等)、电极以及电路组成。当特定的分子(如蛋白质、糖类、药物
发表于 04-28 14:08
•646次阅读
的需求。因此,开发一种便携、快速、准确的生物检测方法成为当前研究的热点。近年来,电化学生物传感器以其独特的优势在
发表于 04-26 17:14
•1291次阅读
生物传感器(biosensor),是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器,它利用固定化生物成分或生物体作为敏感元件。
发表于 03-27 11:18
•351次阅读
01原理 首先生物传感器的组成包含抗体、抗原、蛋白质、DNA或者酶等生物活性材料,当待测物质进入传感器后,这些生物活性材料与待测物进行分子识别,然后发生
发表于 03-21 17:17
•897次阅读
据麦姆斯咨询报道,近期,伦敦玛丽女王大学(Queen Mary University of London)和格拉斯哥大学(University of Glasgow)多学科
发表于 02-25 10:23
•672次阅读
据麦姆斯咨询报道,近期,英国国家医疗服务体系(NHS)、学术界以及英国一家计量研究所获得资助以合作开发可快递检测心脏病的低成本生物传感器,供
发表于 01-02 09:27
•1612次阅读
中使用稳态和时间分辨荧光和等离子体增强荧光光谱、拉曼和表面增强拉曼光谱以及暗场/落射荧光成像。 该小组的 FERGIE(IsoPlane 81 的前一版本)促进的研究项目包括 (1) 用于生物传感器设计的等离子体纳米颗粒的合成和
发表于 11-15 06:34
•395次阅读
点击上方 “泰克科技” 关注我们! 由于半导体生物传感器的低成本、迅速反应、检测准确等优点,对于此类传感器的研究和开发进行了大量投入。特别是基于场效应晶体管 (FET) 的
发表于 11-14 18:05
•1302次阅读
糖尿病(DM)是一种以高血糖和新陈代谢改变为特征的慢性疾病。全球范围内,患有糖尿病的人数一直在持续增加,根据世界卫生组织(WHO)统计,2020年全球约有4.22亿人患有糖尿病。糖尿病被认为是第七
发表于 11-11 09:09
•599次阅读
为了改变这种模式,加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院和加州纳米系统研究所的研究人员开发了一种独特的太赫兹
发表于 11-08 09:54
•281次阅读
评论