西電團(tuán)隊(duì)“稀土黑科技”裝置可實(shí)現(xiàn)汗液葡萄糖光電檢測 傳統(tǒng)血糖儀或?qū)⒊蛇^去式

2月28日，記者獲悉，西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院呂銳嬋教授團(tuán)隊(duì)，利用光子晶體增強(qiáng)稀土發(fā)光結(jié)合增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)汗液葡萄糖光電檢測。

“稀土發(fā)光是我們課題組的‘看家本領(lǐng)’，我們?cè)诖祟I(lǐng)域已發(fā)表了幾十篇論文，并授權(quán)了多項(xiàng)專利?！痹谙⊥涟l(fā)光領(lǐng)域深耕十余年的呂銳嬋對(duì)“稀土”這一材料十分鐘愛。她說：“稀土可以把我們?nèi)庋劭床坏降慕t外光轉(zhuǎn)換到肉眼能夠看到的可見光區(qū)間，這就是稀土的上轉(zhuǎn)換，通過它的這一特性，可以實(shí)現(xiàn)檢測的肉眼可見?！?br />
“我們制造了一種發(fā)光陣列薄膜，以稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子作為核心，外面包了一層棕黑色的二氧化錳納米片。二氧化錳與葡萄糖的產(chǎn)物過氧化氫反應(yīng)，使得二氧化錳變成二價(jià)錳離子，二價(jià)錳離子是無色的。從顏色上來看，薄膜的顏色就從黑色變?yōu)闊o色；從發(fā)光上來看，薄膜在激光照射下熒光由弱光變強(qiáng)光。二者都能說明血液中葡萄糖含量的增多”，巨子悅是一名跟隨呂銳嬋攻讀博士研究生，全程參與這一研究的他對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程相當(dāng)了解，“除了顏色和發(fā)光之外，我們還加上一個(gè)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器，可以把這種光信號(hào)轉(zhuǎn)換為更加直觀的數(shù)值”。

除了在材料上下功夫，呂銳嬋也在思考如何讓這些材料發(fā)揮最大效用?！岸趸i包裹稀土上轉(zhuǎn)換納米粒子很小，只有100納米左右，粉末易吸水造成穩(wěn)定性差，所以我們需要一個(gè)載體”，呂銳嬋團(tuán)隊(duì)采用PMMA光子晶體進(jìn)行了進(jìn)一步的熒光增強(qiáng)，并采用PDMS（學(xué)名聚二甲基硅氧烷）作為薄膜載體，“PMMA光子晶體是微米級(jí)顆粒，我們納米級(jí)粒子可以很好地沉積在這些縫隙里，就會(huì)產(chǎn)生光子晶體的效應(yīng)；同時(shí)，聚二甲基硅氧烷PDMS作為常用的柔性有機(jī)材料，還會(huì)起到輔助熒光增強(qiáng)作用”。

作為高性能電子裝備機(jī)電集成制造全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任，呂銳嬋對(duì)薄膜的制造工藝也花了很多心思，“我們用到了全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的增材制造裝備，用選擇性激光熔融技術(shù)SLM進(jìn)行上轉(zhuǎn)換納米微米級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建制造。這一制造方法不僅可以使得檢測薄膜力學(xué)性能更穩(wěn)定，還可以提高發(fā)光納米粒子的熒光效果，一束激光照過來，在具有陣列結(jié)構(gòu)的薄膜中，由于產(chǎn)生了局部發(fā)光增強(qiáng)效應(yīng)，會(huì)更清楚地看到納米粒子發(fā)出的可見光，更有效降低背景信號(hào)干擾。”

在課題組“拿手”材料和全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室頂尖制造技術(shù)的加持下，呂銳嬋團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了便攜式熒光檢測裝置，在檢測的靈敏度和范圍方面都有了明顯的提升?！半m然這個(gè)成果在檢測靈敏度、檢測區(qū)間、便攜程度上都有了很大提升，但汗液中的葡萄糖和傳統(tǒng)血糖在時(shí)間軸上的濃度分布曲線還是有區(qū)別的，我們也正在探尋其中的規(guī)律。”呂銳嬋說，在科研工作者的努力下，我們可以期待這一“葡萄糖體外光電檢測技術(shù)”的普及應(yīng)用，滿足不同環(huán)境下糖尿病患者檢測血糖的不同需求，這意味著傳統(tǒng)血糖儀或?qū)⒊蔀檫^去式。

西安報(bào)業(yè)全媒體記者 任娜 通訊員 王格

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很好啊

這才是高科技

好的呢

這個(gè)希望能盡快普及推廣，天天采血手指頭扎的全是眼

就地量產(chǎn)批量生產(chǎn)

實(shí)現(xiàn)汗液葡萄糖光電檢測

這個(gè)不錯(cuò)

西電貢獻(xiàn)又出來了