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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動的電子生物傳感器。該設備將電子傳輸聚合物與酶配對，該酶從與葡萄糖的反應中提取電子以驅動其電路。塑料生物傳感器可以連續(xù)監(jiān)測關鍵健康指標，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，準確和早期檢測對于監(jiān)測，控制和預防包括糖尿病在內(nèi)的許多疾病至關重要，”博士David Ohayon說道。Sahika Inal實驗室的學生與博士后同事Georgios Nikiforidis領導了這項研究。他說：“當今的血糖監(jiān)測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備，但是其電池使植入過程變得復雜，最終必須對其進行充電或更換。
      

      理想的替代技術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和她的團隊采用了由KAUST的Iain McCulloch團隊合成的聚合物，該聚合物看起來非常適合這項任務。Ohayon說：“該聚合物是一種n型半導體，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行有效的電通訊。” 聚合物的乙二醇側鏈可能是相互作用的關鍵，這一假說目前正在與KAUST的Enzo di Fabrizo小組合作進行研究。
      

      該團隊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動該設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介質(zhì)中運行的全塑料，基于酶的電催化能量產(chǎn)生裝置的首次展示。”
      

      Inal補充說：“當合成聚合物與類似催化酶的葡萄糖氧化酶有效通訊時，葡萄糖感測和發(fā)電只是可能的兩個應用實例。” “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方法和新穎應用，它表現(xiàn)出混合導電性(離子和電子)。”
      
			

			
        
      
			
      
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