用于檢測唾液生物標記的生物傳感器

        用于檢測唾液生物標記的生物傳感器的智能設(shè)計

        (1)以印刷技術(shù)為基礎(chǔ)的唾液生物標志物檢測傳感器隨著現(xiàn)代技術(shù)和印刷設(shè)備的發(fā)展，印刷技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物傳感領(lǐng)域。該工藝簡單，成本低，可大量生產(chǎn)平面電極或柔性電極。

生物傳感器的小型化和便攜是通過在硬或柔軟基上印刷聚合物、導體或半導體、紙、布等傳感材料來打印的。以絲網(wǎng)印刷、噴墨印刷為基礎(chǔ)的平面?zhèn)鞲衅骱腿嵝詡鞲衅?，也為隨后的智能元件集成提供了更大的空間。

        基于微流控芯片的唾液生物傳感器微流控技術(shù)是一種利用數(shù)十微米至幾百微米的微管對微流體進行處理或操縱的技術(shù)，它可將生物、化學、醫(yī)學分析中的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元整合為一個微型芯片，自動完成整個分析過程。微流體芯片因其體積小、樣品、試劑用量少、處理效率高、使用方便、一次性使用等特點，在唾液生物標記物檢測方面展現(xiàn)了巨大的潛力。而紙基微流控器件由于其制備工藝簡單、操作簡便而受到廣泛關(guān)注。基于有機薄膜晶體管的唾液生物傳感器有機薄膜晶體管由三個電極(源極、柵極和漏極和有機半導體材料組成。通過調(diào)節(jié)柵壓，可控制有機半導體中的電荷載流子密度，從而調(diào)制源極與漏極之間的電流。生物識別元件和被分析物之間的反應(yīng)信號會顯著地放大，并且把它們轉(zhuǎn)化成電信號。因為有機薄膜晶體管具有較好的柔性、低消耗、低成本、制作簡單等優(yōu)點，在復雜的生理基質(zhì)，包括唾液中的生物標記物有很好的應(yīng)用前景。

        (4)唾液生物傳感器紙以其良好的滲透性、親水性、反應(yīng)性、生物相容性和彈性等特點，在傳感器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。紙基比色傳感器的原理是：紙條上的比色劑與目標分析物反應(yīng)，造成紙條顏色變化。分析色度通過比色分析來確定分析物的濃度。紙基感應(yīng)器具有便攜、成本低、一次性等優(yōu)點，滿足了日常護理監(jiān)控的需要。此外，紙張基色敏元件還可以與智能手機的攝像頭組合，實現(xiàn)方便快捷的唾液檢測。

        (5)其他的自行設(shè)計的唾液生物傳感器，除了上述幾種唾液生物傳感器之外，還有一些自己設(shè)計和通過不同技術(shù)制造的生物傳感器。在智能傳感元件設(shè)計上，使其更小、更靈活，并可裝入多種傳感器系統(tǒng)。這種智能設(shè)計使得傳感器具有微型化、可穿戴、多路探測等諸多特點。

        唾液生物標志物智能檢測裝置：

        (1)護齒套集成在護齒套上的智能傳感器件護齒套傳感器由電化學敏感電極與護齒套粘接而成，此生物裝置最突出的特點是可穿戴性和能實現(xiàn)口腔環(huán)境中唾液生物標志物的實時監(jiān)測，從而反映佩戴者的實時身體狀況。盡管已有學者直接結(jié)合使用電極和護齒套來進行唾液檢測，但這些工作仍需通過導線連接到體積較大的分析設(shè)備，從而限制了護齒傳感器的實際應(yīng)用。為此，本文總結(jié)并比較了幾種可單獨使用的便攜可穿戴生物裝置，包括護齒套傳感器。它不僅體積小、重量輕，還具有無線數(shù)據(jù)傳輸、微處理器等功能?？纱┐魃镅b置是一種新型的唾液傳感器檢測技術(shù)。

        (2)基于智能手機的傳感器件，智能手機的普及已經(jīng)徹底改變了我們的日常生活。同時，它對生物傳感器的發(fā)展也有著重要的影響。智能機強大的計算功能可用于數(shù)據(jù)分析；其高像素攝像頭可作為檢測設(shè)備識別信號輸出；智能手機的小型USB接口、藍牙、Wi-Fi或近場通訊功能使其可用作數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩丝凇１疚膶χ悄苁謾C唾液生物傳感器進行了詳細的介紹。它作為高度集成的傳感器部件，代表了當今較為先進的唾液檢測傳感器件。近年來用于唾液生物標記檢測的智能生物傳感器和生物器件。傳感器主要包括印刷技術(shù)、微流體芯片、有機薄膜晶體管和比色紙，以及自行設(shè)計的柔性或平面生物傳感器。另外，還著重介紹了集成護齒和智能手機的生物器件。這種智能設(shè)計的生物傳感器和智能器件的顯著特點是其攜帶方便、靈活、多功能、易操作等特點，能夠?qū)崟r、快速地檢測到生物標記物在唾液中的含量。這種智能設(shè)計的生物傳感器和智能設(shè)備在臨床護理點檢測中顯示出巨大的潛力，同時，它們作為一種新興的健康監(jiān)測手段，也為慢性病自我管理提供了很好的解決方案。通過智能手機及無線傳輸元件與唾液生物傳感器的結(jié)合，用戶也可將檢測數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)醫(yī)生對遠程醫(yī)療狀況的快速評估。在此基礎(chǔ)上，提出了一種智能生物傳感器及檢測唾液中新冠肺炎病毒的裝置，為新冠肺炎的快速診斷提供了新的方法。