美国物理研究所 生物电子器件表面上具有碳纳米管孔的脂质双层的横截面
双层保护表面免受溶液中的大蛋白质污垢，并让水、离子和小分子进入设备表面
荣誉:张玉良和亚历山大·诺伊 一些有前途的生物传感器和医疗设备在原始的实验室环境中工作良好
然而，一旦暴露在复杂生物液体的真实环境中，他们往往会停止提供医疗服务或监测慢性健康问题
一层厚厚的污垢会很快覆盖生物传感器，一旦它们停止工作，就没有好的方法来恢复它们
本质上，生物传感器只有防污性能好
在《人工臭氧层材料》一书中，劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的亚历山大·诺伊和陈曦回顾了多种对抗污垢的方法
这些方法包括物理屏障、化学处理、不粘表面和选择性膜状涂层，这些涂层形成“门”，只允许某些物种到达传感器的工作表面
“有一整套非常聪明和非常有效的方法来保护生物传感器免受污染，”诺伊说
“研究人员可以根据他们想要设计的特定类型的传感器来选择技术
" 但是，尽管取得了这些进展，诺伊和陈指出，污垢仍然是一个顽固的问题，仍然可以破坏一个好的生物传感器
“需要进一步的发展来增加我们强大的防污保护方法的武库，”诺伊说
结垢发生在四阶段过程中
首先，表面立即被一小层分子覆盖
第二，这层被主要的污垢覆盖
第三，被污染的表面开始生长生物膜
第四，生物膜发展成大规模污染，通常在几天或几周内发生
目标是抑制分子的初始附着，因为生物膜一旦形成就很难去除
基于Noy自己的工作，防污保护的一个例子是具有硅纳米线晶体管的酸碱度传感器，该传感器由磷脂膜保护，膜内嵌入碳纳米管孔
“硅纳米线是优雅、小巧、高效的酸碱度传感器，可以提供由溶液酸碱度调节的直接电信号，”他说
“不幸的是，每当它们接触到真正的生物介质时，它们就会变得混乱，停止工作
" 为了解决这个问题，他的方法是在传感器上覆盖一层脂质膜，以提供一个非常坚固的蛋白质污染保护屏障
“为了让质子穿过这个屏障，我们在膜中嵌入了微小的碳纳米管孔，”诺伊说
“这些小孔恰好是已知最有效的质子传导通道，因此它们为质子穿过保护屏障提供了理想的管道
" 他说，以这种方式保护的传感器“可以承受三天暴露在蛋白质溶液、牛奶甚至血浆中，并且仍然可以很好地测量酸碱度。”
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
