检测癌症的超灵敏生物传感器

       日前发明的一种超灵敏的生物传感器可能开创新机会，实现癌症的早期检测以及针对不同患者特定生物化学特征的个性化医疗。这种器件可能比其他生物传感器灵敏数百倍，它兼具两种不同类型传感器的特性：一种是机械传感器，能基于生物分子的质量或体积进行识别，另一种是基于电荷识别分子的电子传感器。
       普渡大学的科学家们发现，这种新型传感器能检测带电荷和不带电荷的生物分子，适用面比任何一种单一类型的传感器更广。传感器的机械部分是一只振动悬臂，它是一长条硅，就像一块微型跳水板。传感器的电子部分是悬臂下方的一只晶体管。传感器让悬臂和晶体管都处于一个“偏置”状态，通过这种方式使灵敏度最大化。用一个电场将悬臂向下拉至偏离位置，就好像用一根看不见的绳索一样。
       其他的机械生物传感器是用一束激光测量悬臂的振动频率或偏移，偏移量的变化取决于落在悬臂上的是什么类型的生物分子。新传感器用晶体管代替激动测量振动或偏移。在早期诊断癌症时，这种传感器有可能先于影像或其他方法很长时间检测到因癌症而变形的少量DNA片段和蛋白质。该器件称为屈曲场效应晶体管（FET）生物传感器。其中一项关键的创新是取消了参考电极这一组件，它是老式电子生物传感器所必需的，而且不能微型化，限制了其实用性。

       各种各样的应用都将受益于这种生物传感器的高灵敏度，例如，因为现有生物传感器的灵敏度较低，所以现在的基因组测序方案需要用聚合酶链反应（PCR）扩增DNA链。高灵敏度Flexure-FET无需倍增步骤，因而减少了测序成本。

                                                                                    摘自定向点金《临床实验室》杂志2013年第四期
                                                                                                          编辑：范伟伟