当前位置: 主页 > 生物技术 > 技术进展

欧盟开发基于纳米生物传感器的电子鼻技术

2006-05-23 09:36 谭华海 physorg.com 阅读 0
核心摘要: 欧盟资助的SPOT-NOSED项目成功开发出基于纳米生物传感器的电子鼻,该技术利用动物嗅觉受体蛋白检测微量气味,灵敏度远超人类嗅觉。研究团队从老鼠体内克隆数百种受体蛋白,集成到微电极上,实现高精度气味识别。未来该技术有望应用于医学诊断(如癌症、感染)、食品安全、安检等领域,是纳米、生物与信息技术融合的典范。

一个由西班牙、法国和意大利科学家组成的多学科研究小组近日根据嗅觉仿真原理研制出电子鼻,这项技术可应用于卫生保健、农业、工业、环保和安全防卫等多个领域。该研究由欧盟执委会未来及新兴科技创新计划(FET)资助。

这种新型电子鼻的独特之处在于其生物感应器的设计。科学家在微电极上覆盖一层由动物嗅觉受体蛋白组成的薄膜,然后测量这些蛋白质与不同气味分子接触时的电信号变化。该系统能够检测出人类嗅觉无法察觉的微量气味,灵敏度极高。

SPOT-NOSED项目致力于研究模拟人类和动物嗅觉感知的纳米生物传感器。项目协调人Josep Samitier表示:“我们的检测结果表明,纳米生物传感器对多种气味具有极高的识别精度,这是嗅觉技术领域的重大突破,是纳米技术、生物技术和信息技术融合的产物。”

研究人员从老鼠体内克隆了数百种不同的嗅觉受体基因,并在酵母细胞中表达这些蛋白质。这些受体蛋白被集成到电子鼻中,用于检测几乎所有的气味分子。不同的受体蛋白对不同的气味有特异性响应,通过分析响应模式可以识别出特定的气味。

目前,研究团队正在开发电子鼻的硬件和软件工具。新型高精度电子检测设备可在纳米尺度上达到10⁻¹⁵法拉第的电容检测精度。Samitier指出,未来几年内,该技术有望用于医学诊断,例如检测器官损伤、细菌感染和癌症等疾病。主要挑战在于建立精确的气味-疾病关联模型,即通过分析患者体液和呼出气体与健康人的差异来识别疾病。此外,该嗅觉技术还可用于检测腐败食品、化妆品和药品,以及在机场替代化学传感器监测毒品和爆炸物。

    发表评论