11月30日,記者從中國科學院西安光機所了解到,該所光子功能材料與器件研究室在光纖波導生化光譜檢測領域方向取得突破性進展。研究人員成功研發出一種新型果糖檢測傳感器,可實現血清果糖的高靈敏、快速、無標記檢測,為床旁精準營養評估與代謝病早期篩查提供關鍵技術支撐。
據介紹,當前,血糖檢測主要依賴對血液中葡萄糖含量的測定,用以評估人體代謝狀況。作為葡萄糖的“同分異構體”,果糖在血液中的濃度與2型糖尿病、脂肪肝、妊娠糖尿病等代謝疾病密切相關。
由于果糖在血液中含量極低,且檢測易受葡萄糖干擾,傳統檢測方法操作復雜、耗時長,亟須開發能夠快速、精準檢測果糖的新方法。據此,研究團隊創新性地將光纖傳感與生物分子識別“級聯”耦合,構建出基于微球諧振腔的光纖生物傳感器,該傳感器通過光纖表面共價固定果糖的特殊生物分子(酮己糖激酶KHK),使其具備靈敏檢測果糖的特異性捕獲能力,其檢測限低,具備可重復使用、基底信號恢復快等優勢,實現了血清果糖的高靈敏、高速、無標記檢測。
該傳感器檢測結果準確,且單一樣本檢測時間僅需5分鐘,效率達到國際領先水平。此項技術可直接轉化應用于床旁精準營養評估與代謝病篩查場景,為臨床代謝性疾病的早期干預提供關鍵技術支撐。
近年來,西安光機所光子功能材料與器件研究室聚焦醫工交叉領域發展趨勢,持續深化與西安交大一附院、空軍軍醫大學唐都醫院等合作,已推動光譜檢測技術在癌癥標志物痕量檢測、臨床血藥濃度監測、目標細胞精準捕獲檢測等生化分析前沿方向實現關鍵突破。
(記者 關穎)
編輯: 陳戍
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