生物傳感器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越大的作用。臨床上用免疫傳感器等生物傳感器來檢測體液中的各種化學(xué)成分，為醫(yī)生的診斷提供依據(jù)。

　　在國家自然科學(xué)基金和中科院理化所青年基金項目的支持下，中科院理化所研究員唐芳瓊領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊采用超聲霧化法制備的水溶性碲化鎘量子點，實現(xiàn)對乳酸脫氫酶(LDH)活性的定性定量分析。

　　日前，該研究成果在國際電化學(xué)與傳感器領(lǐng)域影響因子排名第一的雜志《生物傳感器與生物電子學(xué)》(Biosensors and Bioelectronics)上相繼發(fā)表兩篇論文。相關(guān)工作已申請兩項中國發(fā)明專利。

　　拓展納米材料的應(yīng)用

　　生物傳感器已應(yīng)用于監(jiān)測多種細(xì)菌、病毒及其毒素。生物傳感器還可以用來測量乙酸、乳酸、乳糖、尿酸、尿素、抗生素、谷氨酸等各種氨基酸，以及各種致癌和致變物質(zhì)。

　　乳酸脫氫酶存在于機(jī)體所有組織細(xì)胞的胞質(zhì)內(nèi)，并有著一定的正常范圍。機(jī)體代謝異常，出現(xiàn)病變會引起乳酸脫氫酶含量的變化。因此，開發(fā)新型、快速、高效檢測乳酸脫氫酶活性水平的方法可實現(xiàn)對常見的心肌炎、心肌梗塞、腎病、肝癌等疾病的早期診斷和實時調(diào)控。

　　“而將具有激發(fā)范圍寬，發(fā)射光譜窄，熒光量子產(chǎn)率高，可通過調(diào)節(jié)尺寸、組成或結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)發(fā)射峰位，實現(xiàn)多色發(fā)光等優(yōu)異光學(xué)特性的量子點用于開發(fā)信息容量大、響應(yīng)速度快、靈敏度高、操作簡便、成本低廉、便于攜帶的生物傳感器，成為光學(xué)生物傳感器研究的新熱點?！?該團(tuán)隊成員之一、中科院理化所研究員任湘菱說。

　　唐芳瓊領(lǐng)導(dǎo)的納米材料可控制備與應(yīng)用研究室一直致力于用價廉、可工程化的方法制備量子點并應(yīng)用于生化檢測，采用超聲霧化法制備的水溶性碲化鎘(CdTe)量子點實現(xiàn)對乳酸脫氫酶活性的定性定量分析。她們制備的新型生物傳感器的檢測范圍為150~1500U/L，最低檢測限達(dá)75U/L。

　　研究人員進(jìn)而把這種方法拓展到血清中葡萄糖濃度的測定，并初步實現(xiàn)了對這兩種物質(zhì)的同時檢測。她們構(gòu)建的新型光學(xué)生物傳感器與其他的量子點光學(xué)生物傳感器(例如基于熒光能量共振轉(zhuǎn)移的光學(xué)生物傳感器)相比，不需要昂貴而復(fù)雜的生化分子修飾，方法簡單快捷，操作易于掌握。此方法拓展了納米材料的應(yīng)用領(lǐng)域，為開拓生化檢測分析的新途徑提供了可供參考的實驗和理論基礎(chǔ)，促進(jìn)了酶生物傳感器的實用化發(fā)展。

　　“我們的目標(biāo)是家庭化”

　　“通常用于檢測乳酸脫氫酶的傳感器制備過程復(fù)雜，需要一些復(fù)雜的分子，或者酶自身需要修飾，這樣就需要一兩天甚至更長的時間。而且需要經(jīng)過專門培訓(xùn)的人來操作。我們這個檢測體系可以用一些商品化的酶，醫(yī)療或生物制品市場可以買到的酶直接進(jìn)行配制，配制過程一般只需要半個小時。”任湘菱說。

　　大多數(shù)人會每年進(jìn)行一次體檢，醫(yī)生們卻認(rèn)為這個時間過長。不過，去醫(yī)院體檢是件很麻煩的事。通常要排隊、掛號、檢查要花上大半天時間，過幾天還要再去取結(jié)果。很多人嫌麻煩，就不去體檢了。

　　“如果我們能做到檢測設(shè)備微型化，檢測方法很容易掌握，而且能快速檢測。自己在家隔幾個月檢查一下，既能發(fā)現(xiàn)疾病隱患，又方便了居民?！?任湘菱說，“現(xiàn)在家庭自己檢查血壓、血糖的多些，檢測其他指標(biāo)的比較少，主要是因為檢測設(shè)備技術(shù)復(fù)雜，我們的目標(biāo)就是實現(xiàn)體檢家庭化?！?/P>

　　該團(tuán)隊用這一新技術(shù)作了血清檢測，其結(jié)果和醫(yī)院常用的設(shè)備對比十分吻合。

　　“要實現(xiàn)體檢家庭化，還有大量的工作要做。未來我們會考慮做成試劑盒或試紙，和現(xiàn)在的血糖儀一樣是用試紙插進(jìn)去讀數(shù)?！比蜗媪庹f，“這屬于光學(xué)傳感器，我們主要的研究領(lǐng)域是生物試劑和納米材料，因此也希望能和進(jìn)行光傳感、光器件研究的人合作，將比色轉(zhuǎn)化成讀數(shù)。”