您的位置: 旅游网 > 生活

东京大学应用分子检测细胞的机理开发高灵敏

发布时间:2019-07-12 22:28:23

东京大学:应用分子检测细胞的机理开发高灵敏传感器

生物原理传感器,是利用生物体内的细胞可用特定的分子来进行选择性检测,以区分构造相似的分子的机理开发的。因可检测出极少量的分子,可以应用作诸如通过检测食品的气味,实现检查鲜度和安全性,或是检测自然环境中的有害物质等用途。

东京大学生產技术研究所副教授竹内昌治在2014年2月21日举行的 TrillionSensorsSummitJapan2014 上,以 BioMEMS开拓的医疗/环境传感器 為题,发表了应用生物原理的传感器和可植入生物体内的微传感器。

生物原理传感器,是利用生物体内的细胞可用特定的分子来进行选择性检测,以区分构造相似的分子的机理开发的。因可检测出极少量的分子,可以应用作诸如通过检测食品的气味,实现检查鲜度和安全性,或是检测自然环境中的有害物质等用途。

东京大学生產技术研究所副教授竹内昌治发表演讲

细胞為双层脂分子组成的膜(脂双层)包覆,膜上存在着一些贯通内外、能与特定分子发生反应的膜蛋白。当膜蛋白上附着特定分子时,膜蛋白将扩展打开孔道,使脂双层内外连通。如果脂双层内外存在电势差,则会有大量的离子流过。因為1个分子会引起约107个离子的移动,所以通过检测这些离子的流动,可以高精度检测到极其微量的分子。

制做这样的传感器需要脂双层,现已开发成功了高效简单的制造方法:在水中滴入脂质,形成单层膜包裹的小液滴,如令两个液滴接触,接触部分便会形成双层膜。然后隻需在双层膜上嵌入膜蛋白即可。為了証明这种方法可以在任意地点都能简单制造,竹内还在富士山顶做了在脂双层上嵌入膜蛋白的实验。

除了上述机理,竹内还构思了利用能与特定分子结合的DNA来检测分子浓度的方法,并进行了实验。例如,可以检测到一定浓度的毒品分子等。据称,这类传感器或许在大约10年后实现。

竹内还对未来10年进行了展望,介绍了可植入生物体内的微传感器,可以24小时连续检测血糖等。糖尿病的血糖控制至关重要,现在,血糖1天要检测4~5次,每次都必须用针扎破指尖,採集少量的血液。因此,对无痛又可更连续检测的方法存在需求。

竹内的方法是利用结合葡萄糖分子时会发出荧光的分子,借助凝胶状物质,制成直径约為100 m的微珠,用注射器注入生物体内。荧光强度随血糖变化的情况可在生物体之外观察。但是微珠会随着时间的推移,转移到生物体的某些部位,因此,竹内还想出了利用细纤维固定微珠的方法,无需再检测后隻要拔出纤维即可。

竹内还说,不只是血糖,还可24小时检测血压、心率等多想指标,并通过各项指标的相关研究,可更加有效而准确地预防疾病、控制病情。

更多资讯请关注传感器频道

开微商城卖什么
论坛开发成小程序
网络营销推广方案,这三点是关键
猜你会喜欢的
猜你会喜欢的