Lab Chip：碳纳米管技术让医疗诊断进入新时代

近日，美国俄勒冈州立大学的研究人员利用碳“纳米管”大大提高了生物传感器的速度，该技术有朝一日可能让医生在几分钟内完成例行的实验室测试，在降低成本的同时，也缩短了诊断和治疗的时间。

新发现的碳“纳米管”使得原型纳米生物传感器的速度几乎增加了两倍，而应该发现不仅在医学上，在毒理学、环境监测以及新药开发等领域也可应用。但科学家们认为在系统准备商业化生产前，进行必要的完善是必须的。

俄勒冈州立大学物理学助理教授Ethan Minot说运用这些类型的传感器，在几分钟内完成许多医疗实验室测试是完全有可能的，医生只要在一个简单的办公室访问中就能作出诊断。许多现有的测试需数天，花费相当多，并且需要训练有素的实验室技术员。

 

他说这种技术方法应该与手持式传感器完成同样的事情，可能会削减现有的50美元的实验室测试经费到1美元左右的成本。

研究人员说新技术的关键是碳纳米管的不寻常的能力。该技术是纳米技术的产物，这些纳米管很长，是中空结构，具有独特的力学、光学和电子特性。

碳纳米管可用于检测传感器表面的一种蛋白质。当一种蛋白质着落于它们上时，碳纳米管改变其电阻值，而这种变化的程度可以测量，以确定是否一种特定的蛋白质如血清和导管蛋白质生物标志物的存在，后者可能是患乳腺癌的指标。

新的进展是寻找一种方法来防止蛋白粘到其他蛋白的表面就像液体粘粘附管道壁。通过找到一种“润滑管道”(grease the pipe)的方法，俄勒冈州立大学的研究人员能够加快该感应过程2.5倍。

科学家们说准备发展成商业化的生物传感器前，需要进一步开展工作以提高蛋白质的选择性结合。

研究人员表示电子检测血源性生物标志物为蛋白点医疗诊断point-of-care medical diagnostics提供相当大的可能性。理想情况下，这种电子传感器设备将能在几分钟内测量多种生物标志物，并且成本也低。

这项工作是在俄勒冈州立大学加州大学圣巴巴拉分校物理学系、化学系研究人员合作完成。合著者是新生物传感技术专家、俄勒冈州立大学的科学学院院长Vincent Remcho教授。

这项研究是由美国陆军研究实验室通过支持俄勒冈州的纳米科学和微技术研究所开展进行的。