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- 紙傳感器消除了糖尿病測試的刺痛
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/12/16
Sahika Inal，Shofarul Wustoni和Eloise Bihar（lr）檢查了一組噴墨打印傳感器。
使生物活性酶能夠在噴墨印刷的嚴(yán)苛條件下生存的技術(shù)為糖尿病血糖水平的常規(guī)血液篩查指戳提供了一種有前途的替代方法。由KAUST領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)使用這種方法來制造可測量人體唾液中葡萄糖濃度的一次性設(shè)備。
pH敏感紙條通常用于測試液體是酸性還是堿性。研究人員現(xiàn)在正在努力應(yīng)用相似的原理來創(chuàng)建可快速指示疾病生物標(biāo)記物的紙張傳感器。這種方法的關(guān)鍵是用低成本塑料替代傳感器中的傳統(tǒng)電子電路，這些塑料可以快速大量生產(chǎn)。
生物科學(xué)家Sahika Inal與電氣工程師Khaled Salama和材料科學(xué)家Derya Baran合作，使用噴墨技術(shù)生產(chǎn)對生物流體中糖濃度低敏感的傳感器。
該團(tuán)隊(duì)使用由導(dǎo)電聚合物制成的商用油墨，將微細(xì)電極圖案印刷到光面紙上。接下來，他們在微小電極的頂部印刷了一個包含酶（葡萄糖氧化酶）的傳感層。可用葡萄糖和酶之間的生化反應(yīng)產(chǎn)生易于與血糖水平相關(guān)的電信號。
KAUST的博士后研究員，該研究的第一作者埃洛伊斯·比哈爾（Eloise Bihar）說：“紙是多孔的，這給印刷溶于水中的導(dǎo)電墨水和生物墨水帶來了挑戰(zhàn)�！� “打印酶也很棘手-它對溫度變化，墨盒上施加的電壓和墨水的pH值敏感。”
一支由KAUST領(lǐng)導(dǎo)的小組開發(fā)了一種技術(shù)，該技術(shù)可使生物活性酶在嚴(yán)格的凹版印刷條件下生存。
在優(yōu)化了酶的印刷條件之后，研究人員又遇到了另一個障礙。盡管諸如汗液或唾液之類的液體含有足夠的糖以用于監(jiān)測，但它們還含有諸如抗壞血酸之類的分子，它們會干擾導(dǎo)電聚合物。用能防止大多數(shù)干擾物種中存在的負(fù)電荷的nafion聚合物膜覆蓋傳感器，可以僅測量志愿者唾液樣本中的相關(guān)葡萄糖水平。
實(shí)驗(yàn)表明，表面涂層使傳感器具有空前的保質(zhì)期-如果將其保存在密封袋中，則該酶可以保持活性和活性達(dá)一個月。這些結(jié)果鼓勵團(tuán)隊(duì)通過將不同的酶摻入傳感層來擴(kuò)展這種方法的功能。
Inal說：“優(yōu)化永遠(yuǎn)不會止于工程，因此我們正在努力使該系統(tǒng)更強(qiáng)大，以檢測生物流體中的其他代謝物。” “我們還希望將印刷和自供電的能量設(shè)備集成到傳感器中，從而為我們提供一個更加用戶友好的平臺，從而消除了外部電池或電線�！�
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