美国科学家研发手持传感器 艾滋患者可用指尖血自测病毒载量

TENG生物传感器与HIV病毒的小型模型

红枫湾APP：匹兹堡大学官网消息，两名匹兹堡大学的研究人员获得了盖茨基金会的资助，用于研发一种监测HIV病毒载量的传感器。

这种传感器可部分依靠所监测的血液来供电，无需冷藏、外部医疗基础设施，甚至不需电力。对于资源匮乏或偏远地区人群而言，它或成为潜在救星。

Amir Alavi是斯旺森工程学院土木与环境工程系的副教授兼B.P.美国教员研究员，Alan Wells是匹兹堡大学医学院病理学系教授以及实验室医学科执行副主席合，他们最近合作开发了一种类似的监测血液电导率的传感器。

现在，Alavi和Wells的目标是通过分析血液电导率的变化，以识别并测量人体血液中特定病毒的数量

他们计划设计一种微型化的、基于微流体的摩擦电纳米发电机（TENG）生物传感器，该传感器仅需一微升血液（尖采血即可）就能检测HIV病毒载量。这种手持设备只需按下按钮，即可报告HIV病毒载量，便于在资源有限或分散的医疗环境中提供护理。

Alavi表示，制造这些传感器的关键，以及它们能够测量病毒载量的能力，完全取决于如何设计一个多层、多材料系统来发电。

这些传感器内置了TENG。摩擦电效应，通过两种材料接触后再分离时的交换电子来发电；这与你在地毯上行走后触摸门把手时可能感受到的静电冲击原理相同。

使用合适的材料是使TENG传感器输出功率最大化的关键，就像在地毯上行走比在混凝土上行走更容易产生静电。

Alavi在从事另一个项目时意识到，像血液这样的生物物质可以用作这些传感器-纳米发电机的组成部分，同时传感器也可以监测生物物质电信号的变化。对于本项目，研究人员将研究HIV病毒的高负电荷生物分子如何改变产生的电信号

HIV是一个很好的应用案例——由于其电荷量高，应该会对血液的电学特性产生明显影响。而这样的工具可能会产生巨大影响。

Wells表示，HIV在许多社区中存在误诊现象。对于正在接受HIV治疗的人来说，自我监测可以让他们知道治疗是否有效，能否保持较低的病毒载量。如果你的病毒载量低，就不会传播HIV；如果你怀孕了，传播给婴儿的可能性也会大大降低。

最终，TENG传感器将不仅会改变HIV患者的生活。这将是一个平台，可以应用于其他传染病和病毒。