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超薄传感器使炎症测试和固化速度提高30倍

2019-03-05 17:13:13来源:
导读与硅等无机对应物不同,有机半导体可在弯曲或拉伸下操作。通常,较薄的薄膜可以具有更强的弯曲能力。除了弯曲之外,更薄或更小的设备还可以

与硅等无机对应物不同,有机半导体可在弯曲或拉伸下操作。通常,较薄的薄膜可以具有更强的弯曲能力。除了弯曲之外,更薄或更小的设备还可以提供更快的响应时间,如果需要立即信息,这对于传感器应用尤其重要。这些超灵活的传感器是非常受欢迎的研究领域,其应用涵盖电子,智能传感等。

最近,香港大学(HKU)研究小组由机械工程系的Paddy Chan Kwok-leung博士领导,与Gilberto Leung Ka-kit教授(Tsang Wing-Hing临床神经科学教授)和Anderson Tsang Chun博士合作-on of Surgery和药理学和药学系的徐爱民教授开发了一种C-反应蛋白(CRP)传感器,集成在医用导管上,用于直接CRP传感。这种有机传感器的总厚度小于1微米(约为亚洲人发的1/50),可以显着节省样品和数据采集的时间,从目前的几小时到10分钟或更短。换句话说,炎症的测试和治疗可以加速30倍。

这个机械灵活的有机电子设备由陈博士团队开发,作为概念的演示,是实时测量生物信息。该装置可将CRP水平降至1ug / mL,因此更足以偏离患者的健康状况。该研究发现最近发表在“ 高级科学 ”杂志上。

血液中的CRP水平是反映患者炎症水平的重要指标。目前通过血液分析测试,其不能提供患者的实时信息。为了连续监测人体中的一些蛋白质或生物标志物水平,常见的方法是每隔一段时间进行定期血液分析。但是,完成一次测试仍然需要数小时或更长时间,并且不能提供实时信息。Chan博士团队开发的现有有机装置可以实时测量生物信息,样本量非常小。

过去,为了开发厚度小于1毫米(亚洲人类头发的1/50)的超薄装置,以便进行保形和柔性应用,它们的制造非常具有挑战性。这些超薄装置在沉积和转移过程中易于褶皱和破裂。在极端操作条件(例如高温,潮湿等)下沉积封装层以保护器件是另一个障碍。

香港大学研究团队开发的CRP传感器只是展示超薄设备概念的一个例子。也可以使用其他传感器,例如神经递质和细菌传感器。除了高灵敏度和快速响应时间外,这种超薄和超灵活的传感器设备的另一个主要成就是它们与医院中适用的标准灭菌过程兼容。陈博士的团队开发了一种“胶囊状”CTYOP封装层,使该设备能够承受高压,温度和潮湿的环境。通过使用仅250 nm的CYTOP胶囊,该设备可以承受沸水或热蒸汽超过30分钟而不会出现性能下降。

为了将传感器转移到不同的医疗设备上,Chan博士团队的博士生Ji Xudong先生采用了一种亲水 - 疏水双层塑料基板,一旦与水接触,就可以轻松地从玻璃支架上拆下。这种浮动特性使得将传感器转移到不同的基板或物体上更加简单,更重要的是,该设备在不同的物体之间转移后没有表现出性能下降。

将来,Chan博士及其团队将通过将神经递质和压力传感器集成到导管上来进一步增强设备的感应能力。该团队还将开发用于动物临床试验的传感器平台。除用于血液的CRP传感器外,该团队还计划测量其他生物标志物,尤其是神经递质或来自脑脊液的其他信息,这些信息可以为患有头部受伤或中风的患者提供有价值的实时信息。香港大学工程与医学之间的团队也致力于开发一个大数据系统,以持续测量和监测来自大脑或身体其他部位的各种有价值的生物医学信息。一旦利用这些低成本传感器获得数据,

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