美靠細菌生長的奈米線 設計革命性電子鼻嗅出疾病

編譯/Elisa

能聞出疾病氣味的電子鼻在2017年就研發出來,但現在美國麻州大學阿默斯特分校科學家,製造出比人類頭髮還要細一萬倍的奈米線,能透過細菌生長,成本低廉,還能「聞」到大量化學示蹤劑(chemical tracers),也就是檢測出有多種疾病的患者氣味。再將這些特殊調整過的線結合到微型穿戴式偵測器上,就能成為檢測潛在併發症的工具。

身體釋放的特定疾病示蹤劑分子分辨出來,就有望製造出上百種不同化學奈米線。(圖/123RF)

研究團隊表示人的鼻子有幾百個受體,每個受體都對一種特定分子很敏感,比任何機械或化學設備都要靈敏和高效,因此希望從生物方面著手,而非依賴合成材料。科學家從能生長微小導電奈米線的「硫還原地桿菌」(Geobacter sulfurreducens),提取纖毛蛋白(pilin)這種「奈米線基因」,再拚到大腸桿菌的DNA中。接著研究人員進一步改造奈米線,讓其內含一種對氨特別敏感的特定肽DLESFL,因為氨常存在於腎臟病患者的呼吸中。

經過基因改造的奈米線會對氨的反應比原來靈敏100倍,相較於先前用傳統矽,或金屬奈米線做的偵測器相比,微生物製造的奈米線功能更好。科學家樂觀表示,隨著越多身體釋放的特定疾病示蹤劑分子分辨出來,就有望製造出上百種不同化學奈米線監測各種健康狀況。

資料來源: Interesting Engineering

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