生物傳感器是近十年來(lái)廣泛開(kāi)發(fā)的一種傳感器,正是因?yàn)樯锞哂泻芏鄥^(qū)別與一般材料的固有特性,使之可以成為一種新型的傳感器材料,很多國(guó)內(nèi)國(guó)外公司都在積極進(jìn)行研發(fā)。目前,西班牙Tecnalia公司正努力開(kāi)發(fā)一種新型生物傳感器,它可以通過(guò)呼氣來(lái)檢測(cè)人體肺癌腫瘤標(biāo)志物。開(kāi)發(fā)這種傳感器是基于患者機(jī)體中產(chǎn)生的變化,可以通過(guò)患者呼出的氣體表現(xiàn)出來(lái),這樣就可以在人體感染疾病的初始階段檢測(cè)這種類(lèi)型標(biāo)記物。
由于肺癌和胃癌或者肝臟疾病,它的發(fā)生癥狀與常規(guī)疾病相似,診斷過(guò)程中辨別狠困難。所以,大多數(shù)情況下,在它們的晚期階段才檢測(cè)出。這也是Tecnalia公司努力開(kāi)發(fā)這種傳感器的原因。
無(wú)論是健康還是患有疾病的人,他們的呼吸都是由數(shù)以百計(jì)的有機(jī)物構(gòu)成,主要包括丙酮、甲醇、丁醇和烴等等。呼出物中沒(méi)有一種特定的成分能夠作為肺癌檢測(cè)的標(biāo)志物,應(yīng)該選擇生物標(biāo)志物的范疇及其組合。感興趣的化合物通常是在健康人呼出物中占1-20ppb,但是在患者呼出物中就增加了10到100倍。為了能夠檢測(cè)出呼出物的變化,新型生物傳感器材料開(kāi)發(fā)是非常必要的。
在該項(xiàng)目開(kāi)展的第一階段,呼氣樣本由醫(yī)務(wù)人員用呼氣裝置進(jìn)行收集。對(duì)呼氣樣本中最具代表性的化合物用氣象色譜/質(zhì)譜分析(GC/MS)進(jìn)行仔細(xì)的分析,以其中一個(gè)系列或多個(gè)系列的化合物作為檢測(cè)肺癌存在的標(biāo)志物。接著,呼氣測(cè)試樣本的GC/MC結(jié)果通過(guò)系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)算法進(jìn)行分析,以排除及鑒別"正常的和癌變的"模式,真正為傳感器的設(shè)計(jì)提供信息。
目前,用于檢測(cè)選定的有機(jī)化合物的新材料已由Tecnalia研發(fā)成功,它可以提高設(shè)備的靈敏度。Tecnalia還有一個(gè)合作伙伴L(zhǎng)aRiojaInter-Química研究所,它主要負(fù)責(zé)傳感器設(shè)備的設(shè)計(jì),新型材料的測(cè)試工作由法國(guó)Perpignan大學(xué)負(fù)責(zé)。
該種生物傳感器在人體當(dāng)中的應(yīng)用,將明顯提高對(duì)肺部疾病的檢測(cè)效率,使之在初期就能夠發(fā)現(xiàn),這樣就增加了人類(lèi)患肺部疾病存活的機(jī)會(huì),這無(wú)疑是人類(lèi)的一個(gè)福音。