糖尿病人需要定時(shí)檢測(cè)血糖，但傳統(tǒng)以抽血方法度量糖份水平會(huì)帶來(lái)痛楚。因此，開發(fā)高性能生物傳感器以監(jiān)測(cè)糖份水平越來(lái)越重要。
開發(fā)測(cè)試唾液中葡萄糖含量的生物傳感器的挑戰(zhàn)，是唾液中的葡萄糖水平非常低，需要高靈敏度的生物傳感器才適用。理大研發(fā)的生物傳感器是與葡萄糖氧化酶(GOx)結(jié)合，使傳感器只對(duì)葡萄糖有反應(yīng)。透過(guò)度量電流大小，便可得悉糖份水平。然而，唾液中的其他物質(zhì)，如多巴胺，尿酸和抗壞血酸，也可能影響電流大小。為防止干擾，研究人員在zui外的酶層和柵電極之間涂上結(jié)合聚苯胺(PANI)和全氟磺酸（Nafion）—石墨烯膜的雙層膜。同時(shí)，這雙層膜可有助固定葡萄糖氧化酶在柵電極上，并且提高其對(duì)葡萄糖的測(cè)試性能。
我們研發(fā)的新型高靈敏生物傳感器，能選擇性地只反影葡萄糖的成份，且既準(zhǔn)確、靈活及成本低。這高敏度生物傳感器能度量低至10-5mmol/L(毫摩爾/升) 的葡萄糖水平，比傳統(tǒng)驗(yàn)血糖的設(shè)備高出近1000倍。這等于把5克的葡萄糖溶解在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的游泳池中（50 米x 25米x 2米），這生物傳感器也能檢測(cè)到。由于這生物傳感器在10-5mmol/L到10mmol/L的糖份水平內(nèi)也能運(yùn)作良好（相等于在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池中加入5克至5000 公斤的葡萄糖），所以可準(zhǔn)確測(cè)量人體內(nèi)的葡萄糖水平范圍。這研究在實(shí)驗(yàn)室中，利用已知含量的葡萄糖溶液進(jìn)行反覆測(cè)試，已證實(shí)這生物傳感器具備有很高的準(zhǔn)確度。
將這生物傳感器組裝在用柔韌的基板上，便能緊貼在彎曲和移動(dòng)表面，包括人的皮膚，智能紡織品和醫(yī)療繃帶。所以，有可能發(fā)展成為可穿戴電子設(shè)備，例如變成可分析運(yùn)動(dòng)時(shí)汗液中糖份水平的可穿戴生物傳感器。在大批量生產(chǎn)的情況下，每一片傳感器可低至約港幣$3至$5，與目前市場(chǎng)上同類型產(chǎn)品的價(jià)錢相若或更低。此外，這晶體管生物傳感器平臺(tái)彈性，只需配合相對(duì)應(yīng)的酶，便可測(cè)試唾液中的尿酸等其他物質(zhì)水平。例如，把生物傳感器與尿酸酶(UOx) 、聚苯胺(PANI)和全氟磺酸（Nafion）—石墨烯膜雙層膜組合起來(lái)，平臺(tái)便只會(huì)對(duì)尿酸有反應(yīng)，其他有機(jī)會(huì)干擾結(jié)果的物質(zhì)均會(huì)被阻隔。