片上实验室可以监测健康细菌和污染物

想象一下，如果蛋白质显示您可能患有乳腺癌或肺癌，可以使用持续分析您的汗液或血液的设备，以获取不同类型的生物标记物。

罗格斯工程师发明了生物传感器技术 - 称为芯片实验室 ​​- 可用于手持或可穿戴设备，以监控您的健康和暴露于危险的细菌，病毒和污染物。

“这在个性化医疗或个性化健康监测方面非常重要，”新不伦瑞克罗格斯大学电气与计算机工程系助理教授Mehdi Javanmard说。“我们的技术可以实现真正的芯片实验室。我们谈论的是USB闪存驱动器大小的平台，或者可以集成到Apple Watch上的平台，例如Fitbit。“

该研究的高级作者Javanmard表示，该技术涉及电子条形码微粒，为它们提供识别它们的条形码，可用于测试健康和疾病指标，细菌和病毒，以及空气和其他污染物。

近几十年来，对生物标志物 - 蛋​​白质或DNA分子等健康和疾病指标 - 的研究揭示了人类疾病背后的分子机制的复杂性。研究表明，这提高了同时测试体液对众多生物标志物的重要性。

“由于各种疾病的多样性，例如心脏病，癌症和炎症性疾病，一种生物标志物通常不足以确定特定疾病，”在工程学院工作的Javanmard说。“为了获得准确的诊断和准确管理各种健康状况，您需要能够同时分析多种生物标志物。”

众所周知的生物标志物包括前列腺特异性抗原(PSA)，一种由前列腺细胞产生的蛋白质。根据美国国家癌症研究所的数据，前列腺癌患者的PSA水平通常会升高。人绒毛膜促性腺激素(hCG)激素是另一种常见的生物标志物，在家庭妊娠试验盒中测量。

Javanmard表示，体积庞大的光学仪器是检测和测量生物标记物的最先进技术，但它们太大而无法佩戴或添加到便携式设备中。

微粒的电子检测允许可穿戴设备所需的超紧凑仪器。罗格斯研究人员用于条形码粒子的技术首次是完全电子化的。研究表明，这可以使生物传感器缩小到可穿戴带或微芯片的尺寸。

他说，该技术在识别生物标记物方面的准确率超过95%，并且正在进行微调以使其100%准确。Javanmard的团队还致力于便携式检测微生物，包括致病细菌和病毒。

“想象一下这个小工具可以分析拭子样品，它可以分析卫生间或前门的门把手，并检测流感或其他多种病毒颗粒，”他说。

Javanmard说：“想象一下，在餐馆点一份沙拉并测试大肠杆菌或沙门氏菌。”这种工具可在两年内上市，健康监测和诊断工具可在五年内上市。

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