這些電動傳感器可以加快早期疾病的檢測速度。圖片提供：德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的考克雷爾工程學(xué)院。

盡早發(fā)現(xiàn)致命疾病，例如癌癥，是提高患者生存幾率的關(guān)鍵。但是，由于人們通常還沒有出現(xiàn)癥狀，而且在體內(nèi)只能發(fā)現(xiàn)微量的疾病，因此在疾病的初期很難診斷。

考克雷爾工程學(xué)院的研究人員希望能夠更輕松地在此過程中盡早發(fā)現(xiàn)疾病，從而改善患者的狀況并減輕醫(yī)療系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。研究人員創(chuàng)建了一種使用納米傳感器的方法，以加快對痕量生物標(biāo)志物的檢測，以進(jìn)行早期疾病診斷，同時(shí)保持較高的靈敏度。

沃克機(jī)械工程系副教授范冬雷（Emma）范說：“及早，準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)疾病非常重要，要做到這一點(diǎn)，必須找到非常低濃度的生物標(biāo)志物。”最近發(fā)表在ACS Nano雜志上。“人們希望快速了解他們的結(jié)果，而不必等待數(shù)小時(shí)或數(shù)天�！�

范認(rèn)為，她的方法可以幫助人們在家中或工作中進(jìn)行快速的疾病檢查，從而使他們不必要地離開醫(yī)生的辦公室和醫(yī)院。在醫(yī)院環(huán)境中，加快測試速度可使醫(yī)務(wù)人員在數(shù)小時(shí)而不是數(shù)天的時(shí)間內(nèi)完成大批診斷。

范說：“每個人都可以在某種程度上成為自己的護(hù)士，如果有任何問題，他們可以與醫(yī)生交談�！�

超小型傳感器對于疾病診斷很重要，但它們會遇到問題。傳感器越小，它對微小分子的響應(yīng)越強(qiáng)。但是，在靈敏度方面的權(quán)衡是周轉(zhuǎn)時(shí)間較慢。傳感器與分子連接并識別分子所花費(fèi)的時(shí)間越長，污染的風(fēng)險(xiǎn)就越高，從而可能降低測試的準(zhǔn)確性。

這些電動傳感器可以加快早期疾病的檢測速度。圖片提供：德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的考克雷爾工程學(xué)院。

Fan的傳感方法旨在解決超小型，高靈敏度的慢速檢測這一具有挑戰(zhàn)性的問題。與普通的傳感技術(shù)相比，該方法將測試速度提高了四倍。Fan的技術(shù)可以將檢測時(shí)間從一個小時(shí)或幾個小時(shí)減少到幾分鐘。

而創(chuàng)新的關(guān)鍵在于使傳感器電動化。通過旋轉(zhuǎn)設(shè)備來增加運(yùn)動，使液體樣品在周圍移動，從而使分子和傳感器相互接觸的速度更快。

該團(tuán)隊(duì)正在發(fā)布其方法，希望其他研究人員和制造商將使用這些信息來改進(jìn)他們的傳感器。范說，這項(xiàng)技術(shù)可能適用于任何類型的傳感器和液體溶液中檢測分子的任何實(shí)例，包括犯罪現(xiàn)場取證法以尋找DNA。

此項(xiàng)目符合范先生對微型/納米電機(jī)和機(jī)器的研究，發(fā)現(xiàn)和開發(fā)。兩年前，她的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了有史以來第一個用于光控電動納米馬達(dá)的方法。

Fan指出，團(tuán)隊(duì)還有很多工作要做，下一步是在保持控制的同時(shí)加快電機(jī)速度，這將進(jìn)一步減少測試周轉(zhuǎn)時(shí)間。

范說：“我們證明的不是極限�！� “如果我們更快地旋轉(zhuǎn)傳感器，我們將獲得更快的檢測速度�！�