新的石墨烯传感器检测癌症生物标志物

时间：2021-06-02 19:52:18 来源：

外延石墨烯通道生物传感器的例证检测靶向的8-羟基氧杂胍（8-OHDG）生物标志物。（a）MLEG设备的示意图。（b）在MLEG通道上共价连接的硝基苯基（PHNO2）基团的薄膜。（c）将“生物大官”抗体抗-8-OHDG的附着到胺封端的MLEG通道和随后检测8-OHDG。

Swansea大学的科学家们开发了一种超敏石墨烯生物传感器，可以检测表明癌症风险增加的分子。

生物传感器已被证明比目前使用的生物测定试验更敏感的比例更敏感，并且能够在几分钟内提供结果，开辟患者的快速，护理点诊断工具的可能性。生物传感器今天于9月19日在IOP Publishing的Journal 2D材料中提出。

为了开发一种可行的生物传感器，来自斯旺西大学的研究人员必须使用大型基板区域创建图案化的石墨烯装置，这是使用传统的剥离技术无法从石墨中剥离石墨烯层的传统剥离技术。

相反，它们在极高的温度和低压下在极高的温度和低压下将石墨烯增长到碳化硅基板上以形成生物传感器的基础。然后，研究人员使用半导体处理技术将石墨烯装置进行图案化，然后在将许多生物团分子连接到石墨烯器件之前。这些受体能够结合或靶向血液，唾液或尿液中存在的特定分子。

当DNA受损时，产生分子，8-羟基氧基胍（8-OHDG），并且在升高的水平下，与发育几种癌症的风险增加有关。然而，8-OHDG通常以非常低的尿液中呈现，因此使用常规检测测定非常难以检测，称为酶联免疫吸附测定（ELISA）。

在他们的研究中，研究人员使用了X射线光电子体光谱和拉曼光谱，确认生物受体分子一旦制造，然后将生物传感器暴露于8-OHDG的一系列浓度。

当8-OHDG附着在传感器上的生物摄像剂分子上时，石墨烯通道阻力存在显着差异，研究人员能够记录。

结果表明，石墨烯传感器能够检测低至0.1ng ML-1的8-OHDG浓度，与ELISA相比几乎比较敏感的五倍。在检测到靶分子时，石墨烯生物传感器也大大更快，在几分钟内完成分析。

前进，研究人员突出了生物传感器的潜力，以诊断和监测整个疾病，因为它替代石墨烯表面上的特异性受体分子非常简单。

学习的共同作者欧文尼福博士说：“石墨烯具有一流的电子传输性能，具有本质上的高度高比率，使其成为制造生物传感器的理想材料。

“现在我们创建了使用外延石墨烯的第一个概念证明生物传感器，我们将寻求研究与不同疾病和条件相关的一系列不同的生物标志物，以及检测同一芯片上的许多不同的生物标志物。 “

出版物：Z Tehrani等人，“通用外延石墨烯生物传感器，用于超细癌风险检测生物标志物，”2014,2D材料，1 025004; DOI：10.1088 / 2053-1583 / 1/2 / 025004

图像：z Tehrani等，2014年2D Mater。1 025004; DOI：10.1088 / 2053-1583 / 1/2 / 025004

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