“采用石墨烯和微小液滴来检测引发胃癌的细菌”

生物传感器现在用于医疗上以监测血糖，但也有可能检测出细菌。 大阪大学的研究人员发明了一种新型生物传感器，利用由原子厚度的碳层构成的石墨烯，攻击胃壁，检测胃癌相关细菌等细菌。 细菌和生物传感器相互作用时，会发生化学反应，石墨烯会检测化学反应。 为了能够检测化学反应生成物，使用微流体技术在靠近传感器表面的极微小液滴中含有细菌。

为了附着细菌，研究人员用抗体覆盖石墨烯，这是将细菌固定在生物传感器表面的常用方法。 但是，尽管抗体很小(约10nm )，但在原子尺度上与石墨烯的原子薄层相比，实际上非常大，体积也很大。 细菌和抗体相互作用时，石墨烯表面的抗体会阻断信号，所以不能直接检测这些细菌； 这种信号块效应称为设备清洗。

为了克服debye筛选的限制，决定监测细菌在某种化学物质存在下进行的化学反应，并将它们添加到微小的水滴中。 反应中产生的化学物质远远小于抗体，同时可以容易地在它们之间滑动，到达石墨烯表面。 通过只分解微流体产生的微小液滴中的细菌，细菌及其反应产物可以在接近石墨烯表面的状态下随时监测反应产物的浓度。

该研究的共同作者kazumhiko matsumoto说，我们的生物传感器通过限制定义的微量体积中的反应，可以高度敏感和定量地检测导致胃溃疡和胃癌的细菌。

石墨烯表面可以反馈电信号，这个电信号随液滴中有多少反应产物以及其积累速度而变化。 这些电信号可以用于计算液滴中细菌的数量。 石墨烯设置在场效应晶体管( fet )结构中，起到大幅增加石墨烯传感表面发出的电检测信号的作用。

我们的生物传感器基本上是石墨烯fet上的小实验室。 该传感器展示了石墨烯等二维材料如何接近实际的医疗和医疗应用，第一作者takao ono说。

该研究结果表明，这些石墨烯实验室fet生物传感器的所有宿主均可用于检测各种细菌。 在不到30分钟的时间内可以检测到微小浓度的细菌； 因为，这项工作代表着将来能够更快诊断潜在有害细菌的可能性。

本文：《“采用石墨烯和微小液滴来检测引发胃癌的细菌”》