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非侵入性微型传感器诞生 可测人体pH值

行业聚焦点中国仪表网2015年12月22日 22:40人气:17050

  【中国仪表网 行业聚焦点】传感器作为工业生产中缺一不可的零件,随着市场额发展不断进步。近日,加拿大研究人员开发出一种可更准确测量pH值的微型传感器,或有助更好地理解和诊断包括癌症在内的一系列疾病。
  

  多伦多大学士嘉堡分校化学系助理教授张晓安称,在活生物系统中实时检测pH值,对于探测和理解pH值失衡导致的相关疾病至关重要。如低pH值与囊性纤维化、局部缺血以及癌症的病理状况密切相关。pH值信号可用于诊断疾病及监测治疗效果,了解人体组织内的pH值在何时何地发生显著变化是非常重要的。因此,迫切需要找到一种可进行深入、精确的探查,同时又确保不入侵组织的新方法。
  
  张晓安团队使用核磁共振光谱技术开发的微型传感器,可以非侵入方式在原子水平对分子进行非常详细的观察。研究人员将大肠杆菌细胞作为实验对象,完成了对卵母细胞(鱼卵细胞)的传感器测试。
  
  pH值是对质子(附着于其他分子的微小带电粒子)活性的测定。质子活性很难在组织中测量,因为质子移动迅速,难以用常规核磁共振的时间尺度来捕获分子位置。利用核磁共振测量pH值的主要挑战在于,在不同的质子化状态(附着或不附着)对分子进行精细成像。既有核磁共振技术无法对不同质子态的实时测量提供足够的精度。
  
  张晓安团队研发的传感器,则通过一种缓慢的质子交换机制,提供了独特的解决方案。该探测器可减缓质子运动,并观察不同状态下的质子,从而使测量变得更为灵敏和精确。该传感器虽为医疗成像设计,但亦可扩展到环境科学、生物学乃至食品生产和质量控制等其他应用领域。
(本文来源:科技日报转载请注明出处
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