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        塑料葡萄糖供電的生物傳感器取得成功
        
			
        
				2019-12-17 10:51:26
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        KAUST研究人員已經(jīng)開發(fā)了一種利用體液中的葡萄糖驅(qū)動(dòng)的電子生物傳感器。該設(shè)備將電子傳輸聚合物與酶配對(duì)，該酶從與葡萄糖的反應(yīng)中提取電子以驅(qū)動(dòng)其電路。塑料生物傳感器可以連續(xù)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵健康指標(biāo)，例如糖尿病患者的血糖水平。
        

        塑料葡萄糖供電的生物傳感器取得成功
        

        “新陳代謝的異常的快速，準(zhǔn)確和早期檢測(cè)對(duì)于監(jiān)測(cè)，控制和預(yù)防包括糖尿病在內(nèi)的許多疾病至關(guān)重要，”博士David Ohayon說道。Sahika Inal實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生與博士后同事Georgios Nikiforidis領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他說：“當(dāng)今的血糖監(jiān)測(cè)儀主要限于手指刺破裝置，這種刺破裝置通常很痛苦。” 正在開發(fā)可植入的葡萄糖傳感設(shè)備，但是其電池使植入過程變得復(fù)雜，最終必須對(duì)其進(jìn)行充電或更換。
        

        理想的替代技術(shù)是可植入的聚合物生物傳感器，該傳感器能夠利用周圍的分子為自身供電。
        

        Inal和她的團(tuán)隊(duì)采用了由KAUST的Iain McCulloch團(tuán)隊(duì)合成的聚合物，該聚合物看起來非常適合這項(xiàng)任務(wù)。Ohayon說：“該聚合物是一種n型半導(dǎo)體，意味著它可以沿其主鏈接受和傳輸電子。” 該聚合物與葡萄糖氧化酶偶聯(lián)，該酶從與葡萄糖的反應(yīng)中氧化提取電子。
        

        通常，需要第三組分來將電子從酶穿梭到聚合物上。Ohayon說：“這些介體通常是有毒的，需要固定在電極表面上，這使裝置的小型化變得復(fù)雜，并縮短了使用壽命。”
        

        新聚合物不需要這種介體。“我們的聚合物似乎能夠承載這種酶，使其能夠在活性中心和聚合物骨架之間進(jìn)行有效的電通訊。” 聚合物的乙二醇側(cè)鏈可能是相互作用的關(guān)鍵，這一假說目前正在與KAUST的Enzo di Fabrizo小組合作進(jìn)行研究。
        

        該團(tuán)隊(duì)在晶體管中使用了這種n型聚合物材料來感知唾液中的葡萄糖水平，并作為使用葡萄糖作為能量來驅(qū)動(dòng)該設(shè)備的全聚合物燃料電池的一半。伊納爾說：“這種燃料電池是在生理相關(guān)介質(zhì)中運(yùn)行的全塑料，基于酶的電催化能量產(chǎn)生裝置的首次展示。”
        

        Inal補(bǔ)充說：“當(dāng)合成聚合物與類似催化酶的葡萄糖氧化酶有效通訊時(shí)，葡萄糖感測(cè)和發(fā)電只是可能的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。” “我們的主要目的是展示這種特殊的水穩(wěn)定性聚合物類別的通用化學(xué)方法和新穎應(yīng)用，它表現(xiàn)出混合導(dǎo)電性(離子和電子)。”
        
			

			
          
        
			
        
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