Only Perception: 能偵測致病微生物與毒素的新一代感應器

2008-07-30

能偵測致病微生物與毒素的新一代感應器

A new-generation of simpler sensors for detecting disease-causing microbes and toxins
http://www.physorg.com/news135872543.html

July 21, 2008

新加坡的科學家報告，他們開發一種完整的、手掌大小的感應器，那能夠立即偵測致病的微生物與毒素以及其他生物威脅的感應器，而無須外部電源或電腦。

根據一項預計在 8/1 Analytical Chemistry 發表的研究，這種等待許久的裝置，非常適合遠端醫療會診、戰場與其他場所，代表著次世代更快、更簡單的生物感應器（biosensors）。

在這項新研究中，Pavel Neuzil 與 Julien Reboud 解釋，當 DNA、蛋白質或細胞與該裝置接觸時，它使用一種現存方法，基於這些東西的奈米結構表面所呈現的、與光之間的交互作用來偵測它們。

大部分這類現存的生物感應器需要使用外部電源、一部複雜且昂貴的分析器並依賴一台外部個人電腦來報告結果。

他們自給自足的分析器依賴較簡單的元件，例如 4 個 LEDs，那以特殊模式點亮，在無須電腦的情況下產生檢測結果，研究者表示。

※ 該裝置的原理是局部化表面電漿子共振（LSPR），它 4 個具有不同發射光譜的 LEDs 所反射的光線被單一個光電二極管所偵測，其合成電流由四通道鎖相放大器（lock-in amplifier）進行解多工。

＊ Palm-Sized Biodetection System Based on Localized Surface Plasmon Resonance
http://pubs.acs.org/cgi-bin/sample.cgi/ancham/asap/abs/ac800335q.html

Pavel Neuzil and Julien Reboud
ASAP Anal. Chem., ASAP Article,
doi: 10.1021/ac800335q

We present a complete palm-sized, battery-operated biodetection system based on highly sensitive localized surface plasmon resonance (LSPR). We have replaced the spectrum analyzer by four pulse-powered light-emitting diodes (LED), each with different emission spectra. The reflected light beams from all LEDs were detected by a single photodiode. Its composite output current was demultiplexed by a four-channel lock-in amplifier. Device performance was demonstrated using an LSPR chip covered with a mixture of ethanol/water and 2-propanol/water at different concentrations. The miniaturized system does not require any external power supply or personal computer and it is therefore suitable for point-of-care and field applications.