美國密蘇里大學的研究人員正在開發一種新裝置,它用以分析呼吸和尿液樣本中可以表明機體有某種疾病的揮發性標記。這些揮發性標記有烷(屬)烴、丙酮、一氧化氮等。
據該大學Christopher S. Bond生命科學中心的研究人員范旭東介紹,“呼出氣或尿液中某些氣體分子的少許痕跡可以告訴我們體內是否發生異常狀況,測量這些揮發性標記物可能是一個無創診斷疾病的新方法。它可以使檢驗無需抽取血液或做活檢。目前,除了已經發現的一些生物標記物,大量潛在的揮發性標記物仍在研究之中。”
該傳感裝置被稱為光流環共振器(opto-fluidic ring resonator,OFRR),是一個光學氣敏傳感器。它由一個用于引導氣體或蒸汽流過的內襯聚合物的玻璃管和一個用于檢測流過玻璃管的分子的環形腔組成。氣體或蒸汽進入該裝置后,蒸汽中的分子分開并與聚合物內襯發生反應,氣體或蒸汽樣本周圍會產生成千上萬的光環,圍繞著樣本的光環越多,光能與氣體或蒸汽的相互作用越強。通過這些反復的相互作用就能夠檢測蒸汽分子。
除了在醫療領域的應用外,光學氣敏傳感器在工業、軍事、環境和國土安全等領域有廣泛的應用價值。例如它可用于檢測戰場上的爆炸物。但是,現有的氣敏傳感技術設備非常龐大,多在100磅以上,很難實地使用。范旭東說:“我們希望設計一個對某種分子有超高靈敏度、具有特異性和能快速響應、有現場化學分析能力,并且體積小、便攜、功耗較低、可再次使用的氣敏傳感器。”他說,“如果氣敏傳感器是便攜型的,那么單個軍人就可以很快確定哪個地區是危險的。”
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