机动传感器加速疾病诊断

染上致命疾病癌症早期治疗是提高患者存活率的关键。然而，疾病在初期很难诊断，因为人们通常还没有出现症状，而且在他们的身体中只能找到微量物质。

考克雷尔工程学院(Cockrell School of Engineering)的研究人员想要让人们更容易在早期发现疾病，改善病人的健康状况，并减轻医疗系统的一些负担。研究人员已经发明了一种使用纳米传感器来加快痕量检测的方法生物标记物用于早期疾病诊断，同时保持较高的敏感性。“早期准确地发现疾病非常重要，要做到这一点，你需要能够发现非常低浓度的生物标志物，”领导这项研究的沃克机械工程系副教授范冬磊(Emma Fan)说。“人们希望迅速知道结果，而不需要等上几个小时或几天。”

范设想，她的方法可以帮助人们在家里或工作中进行快速疾病检测，使他们不必要地远离医生办公室和医院。在医院环境中，加速测试可以使医务人员在数小时内完成大量诊断，而不是数天。“在某种程度上，每个人都可以做自己的护士，如果有任何问题，他们可以向医生咨询，”范说。

对于疾病来说，超小传感器非常重要诊断，但他们也面临着问题。越小传感器，它对微小分子的反应就越灵敏。但是敏感性的代价是较慢的周转时间。传感器连接和识别分子所需的时间越长，污染的风险就越高，这可能会降低测试的准确性。

Fan的传感方法旨在用超小、高灵敏度的方法解决缓慢探测的挑战性问题。与普通传感技术相比，该方法的测试速度提高了4倍。范的技术可以将探测时间从一小时或几小时缩短到几分钟。而这一创新的关键在于驱动传感器。通过旋转装置增加运动，液体样品就会四处移动，使分子和传感器之间的接触速度更快。

该团队发表了他们的方法，希望其他研究人员和制造商能够利用这些信息来改进他们的传感器。范说，这项技术可以应用于任何类型的传感器和液体溶液中任何传感分子的实例，包括犯罪现场取证来寻找DNA。

本项目符合Fan对微纳米电机和机械的研究、发现和开发。两年前，她的团队开发出了第一个光控电动纳米马达的方法。

Fan指出，团队还有很多工作要做，下一步就是在保持控制的同时加速电机，这将进一步缩短测试的周转时间。“我们所证明的并不是极限，”范说。“如果我们把传感器旋转得更快，我们可以更快地检测到。”

这项研究已经发表ACS Nano．