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科學(xué)家開發(fā)低成本軟糖傳感器適用于資源稀缺地區(qū)診斷

2021-10-29 09:01:32 來源：cnBeta 閱讀量：11279

　　對(duì)于資源有限地區(qū)的衛(wèi)生專業(yè)人員或病人來說，一次性診斷測(cè)試往往不實(shí)用，因?yàn)槌杀竞蛷U物處理是很大的問題。根據(jù)發(fā)表在《美國(guó)化學(xué)會(huì)-應(yīng)用材料與界面》上的一項(xiàng)研究，科學(xué)家利用一種令人驚訝的材料--Tootsie Roll®糖果，以開發(fā)一種廉價(jià)和低廢物的設(shè)備。糖果被用作電極，即檢測(cè)唾液中鹽和電解質(zhì)水平的傳感器部分，以監(jiān)測(cè)排卵狀態(tài)或腎臟健康。

　　一次性試紙推動(dòng)了家庭健康監(jiān)測(cè)的速度和準(zhǔn)確性。例如，排卵預(yù)測(cè)試劑盒測(cè)量黃體生成素水平，還有為慢性腎臟病患者測(cè)量肌酐水平的試紙。然而，它們的成本很快就增加了，而且在包裝和試紙本身之間，有大量的廢物需要處理掉。以前的研究人員指出，簡(jiǎn)單測(cè)量一個(gè)人的唾液鹽和電解質(zhì)含量可能適合于管理一些疾病。因此，研究人員Beelee Chua和Donghyun Lee希望將非常規(guī)的、可廣泛獲得的材料，包括導(dǎo)電軟糖，重新利用到一個(gè)容易獲得的、低廢物的傳感器中，病人只需舔一下就能分析他們的唾液。

　　為了制造原型傳感器，研究人員首先將一個(gè)Tootsie Roll®糖果壓平，并在其表面壓出十字形的縫隙，以容納唾液樣本。然后，他們插入兩根可重復(fù)使用的薄鋁管，作為電觸點(diǎn)，將糖果電極連接到一個(gè)帶有電流源和輸出電壓檢測(cè)器的電路中。

　　在初步測(cè)試中，該設(shè)備可以測(cè)量鹽水溶液和人工唾液中與健康監(jiān)測(cè)有關(guān)的生理鹽分水平。例如，當(dāng)覆蓋在稀釋的人工唾液中時(shí)，該傳感器可以可靠地測(cè)量出足夠低的電壓變化，以檢測(cè)一個(gè)人排卵時(shí)出現(xiàn)的10-30%的鹽分下降。

　　雖然人工唾液樣本中的最大含鹽量與健康成年人的含鹽量相似，但研究人員通過計(jì)算估計(jì)，高出三倍的電導(dǎo)率，即腎臟出現(xiàn)問題的信號(hào)，將在該設(shè)備的可測(cè)量范圍之內(nèi)。

　　盡管仍然需要用真實(shí)的人類樣本進(jìn)行測(cè)試，但研究人員說，使用軟糖作為電極，為未來低廢物、低成本的電化學(xué)傳感器和電路提供了可能性。

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