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中英科学家通过产学研合作开发基于石墨烯材料的新型传感器,可用于肝炎即时诊断

2017-05-25 234浏览 标签: 石墨烯

中英科学家通过产学研合作

开发基于石墨烯材料的新型传感器

可用于肝炎即时诊断




2017年5月22日,英国国家物理实验室(以下简称NPL)通过官网发布消息称:中英科学家通过产学研合作项目开发基于石墨烯材料的新型传感器,可提供一种简单、低成本的肝炎即时诊断方法。传感器将首先用于测试五种类型肝炎中的三种——甲肝乙肝丙肝。该研究项目由英国牛顿基金会支持,由英国Biovici公司领导,合作伙伴来自NPL中国重庆大学英国斯旺西大学和产业界合作伙伴中国常州碳维纳米科技有限公司(CTN),多方共同开发这种新型诊断技术,并探索成果的商业化应用。


事实上,该研究项目同样得到我国政府部门的支持。4月12日,我国国家重点研发计划重点专项“一种肝炎诊断检测集成试剂盒的联合研发与产业化”在渝启动,其作为国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项——中英研究与创新桥计划首个启动项目而备受关注。


肝炎是较为严峻的全球健康问题之一。据统计,全球范围内近4亿人受到肝炎影响。以乙型肝炎为例,全球有3.5亿感染者,其中三分之一居住在中国。每年因肝炎死亡人数超过140万人,其中40%发生在中国。世界卫生组织在《2017年全球肝炎报告》中指出估计有2.57亿人在2015年时存在慢性乙肝感染。患有肝炎的患者易遭受慢性感染,导致肝硬化和癌症。该项目旨在通过加强科学和创新能力,实现肝炎早期诊断,有效提升患者的诊疗效果,预防肝炎传染,从而促进国家经济发展,提升社会福利。


目前肝炎的诊断方法主要是靠血液检查,但是这一过程可能需要五至七天才能呈现出诊断结果,在此期间患者仍然有传染给他人的风险。此外,该技术是有创且昂贵的,需要医务人员的专业技术参与其中。


石墨烯是具有独特的电气和机械性能的二维材料,可用于医疗诊断传感器。目前,科学家开发出的石墨烯电化学生物传感器只能一次用于诊断一种类型的肝炎。据介绍,该研究项目通过石墨烯传感器技术开发一个肝炎诊断检测集成试剂盒,可一次性检测三种肝炎类型,其技术核心是一种微流控芯片与特异性检测,微流控芯片上有几十甚至上百个微流控通道,集成了多个石墨烯传感器,当血液或唾液样本进入微流控芯片,在运输、混合、筛选之后,石墨烯传感器就能快速找到血清或唾液肝炎标志物,分析诊断出样本是否受到肝炎感染。与传统血液测试不同,该传感器是非侵入性的,可提供快速和较便宜的筛选方法。


这个为期两年的项目将开发一个原型,并测试传感器的可靠性、稳定性和灵敏度,为后续商业化做好准备。据估计,如果传感器大量生产,每个设备的成本可能只有1英镑。


此番合作的五方将通过合作紧密配合。两家中国机构将负责石墨烯器件的生产与制造。在表征方面,NPL正在进行电气特性表征和测试,而斯旺西大学正在进行化学表征。Biovici公司负责后续开发下一代POC诊断设备,并进行包装和商业化推进。


此外,重庆大学、英国斯旺西大学、NPL还联合设立了智能感知技术协同创新中心,未来,三方将在人工智能、智能传感、脑科学与神经科学等领域展开全方位的合作与探索。

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