光子学以廉价且精确的生物液体传感器满足表面科学

食盐NaCl和27°C的离子液体[bmim] NTf2。

来自俄罗斯和以色列的Skoltech研究人员及其同事提出了一种检测液体生物样品的新方法，该方法简单，廉价，可以进一步发展以在临床环境中工作，包括在手术期间进行实时检测。该论文发表在《光：科学与应用》杂志上。

无医疗标签光学传感器是用于医疗系统的生物样品（尿液或唾液）实时诊断测试的最常用方法，它具有很高的灵敏度，但是这种灵敏度会花费时间和成本,资源。为了寻求更有效的替代方法，由斯科尔科沃科学技术研究院（Skoltech）光子学和量子材料中心的德米特里·戈林教授与特拉维夫大学的罗曼·诺斯科夫博士协作，研究小组转向了数据。这些传感器通常忽略的是：样品的折射率的光学色散，可以充当用于追踪其成分变化的各种指纹。

他们介绍了用于液态生物样品的光纤多光谱光学传感（IMOS）概念的静态和实时模式。根据该团队的说法，这种传感方法精确，可靠并且对样品中的杂质非常敏感，这使其可用于诊断目的以及各种生物过程的实时模拟。

中空微结构光纤（HC-MOF）是一种特殊的光纤，它将光限制在由微结构包层围绕的中空芯内部，是新传感方法的核心。液体穿过纤维中的腔室，HC-MOF透射光谱中的最大值和最小值的光谱位移被解释为有关样品化学成分的信号。无需外部空腔或干涉仪，传感系统易于制造且成本低廉。

研究人员测试了其在牛血清白蛋白（BSA）浓度上的性能，牛血清白蛋白（BSA）通常在此类实验中溶解于水和磷酸盐缓冲盐溶液中。他们在几个实验中能够始终如一地显示出的分辨率相当于1升液体中的1克BSA，接近标准白蛋白测试的准确性，并有可能满足临床需求。

“我们的概念可以被认为是对不同类型的生物标志物进行术中分析的平台。为此，我们需要在其他生物分析物上进行测试，并进一步修饰中空纤维以增加特异性。这些即时医疗器械的未来试验将是实现真正的“从床到床”方法的第一步，” Gorin指出。

Noskov补充说：“光纤多光谱光学传感技术为快速，廉价，可靠地实时分析血液和其他体液开辟了新领域，这对于及时诊断各种疾病和异常状况非常重要。”

该小组计划继续进行研究，以提高这种方法的特异性和敏感性。他们将提交专利申请，寻找对基于这种传感器开发临床设备感兴趣的行业合作伙伴和投资者。

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