等级 B2 – 中高级CEFR B2
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匹兹堡大学的研究人员开发出一种小型可穿戴抗体生物传感器，能够在约10分钟内给出检测结果且不需抽血。相关研究发表在期刊 Analytical Chemistry，第一作者为Star实验室的研究生Amir Amiri，研究由化学教授Alexander Star领导。
研究团队将病毒抗原接到碳纳米管上，构建了两种传感器。碳纳米管比人类头发小约100,000倍并具导电性；当匹配的抗体与纳米管表面结合时，传感器的电学特性发生变化，从而产生可测信号。每个传感器只需半伏电压且面积仅2.6平方毫米。
皮肤病学系的测试显示，这些传感器比常见的临床检测如ELISA敏感度高九个数量级，意味着它们既能检测极微量抗体，也能检测临床相关浓度。研究者指出，传感器测量的是皮肤细胞周围的间质液，该液体含有许多与血液相同的蛋白质，因此无需抽血即可监测抗体。
团队正在研究将传感器与微针阵列配对的方案。微针阵列针头长度小于一毫米，能到达间质液而不触及神经，既可收集体液，也可作为可溶解药物递送贴片。研究者认为，这种技术未来可用于持续监测，类似部分2型糖尿病患者使用的连续血糖监测器，并可能帮助决定加强针时间、调整治疗性抗体剂量及检测过敏原或其他感染。
- 相关人物：Alexander Star、Amir Amiri、Stephen Balmert、Ashish Dhayani、Louis D. Falo Jr.
- 期刊：Analytical Chemistry
难词
- 抗体 — 由免疫系统产生、结合病原体的蛋白
- 抗体生物传感器 — 能检测生物分子并输出电信号的装置
- 碳纳米管 — 由碳原子构成的细长导电纳米结构
- 导电性 — 材料传导电流的能力
- 间质液 — 存在于皮肤细胞间、含多种蛋白的体液
- 微针阵列 — 由许多微小针头组成的贴片或装置
- 敏感度 — 检测方法发现微量目标的能力
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讨论问题
- 文章提到可用于持续监测并帮助决定加强针时间。你认为持续监测抗体水平对个人健康有哪些好处和可能的风险？请说明理由。
- 将传感器与微针阵列配对有潜在优势。你认为在实际应用中会遇到哪些挑战？可以从安全、舒适或成本角度讨论。
- 这种无需抽血的检测如果普及，可能如何影响常规医疗检测和患者体验？请举例说明。
