植入式传感器大突破：晶体管技术助力个性化医疗

近日，美国西北大学的研究团队开发出一种能够将电化学传感器信号提升1000倍的塑料晶体管。这一创新技术有望推动高度敏感的植入式传感器研发，实现对人体内电化学信号的微小变化进行精准测量。这样的技术将有助于医生实时监测组织反应，无需等待实验室设备对血液样本进行分析的时间，能够更加高效地了解病情。这种技术还可用于观察伤口愈合过程，如感染发展等信号。

生物传感器技术的发展日新月异，检测生物体内难以捉摸的生物标志物或追踪细微生物过程的新技术层出不穷。然而，传感器信号强度低的问题一直困扰着植入式设备的实时监测。很多诊断工作仍然需要采集血液样本或活检，然后利用笨重的实验室设备进行繁琐的检测流程。

研究团队的Jonathan Rivnay表示：“如果我们能够可靠地测量体内的生化信号，我们就可以将这些传感器应用于具有较小体积、负担较小且不需要昂贵电子设备的可穿戴技术或植入设备。但提取高质量的信号一直是个挑战。在身体内部，有限的能量和空间使得我们需要寻找方法来放大这些信号。”

目前，研究人员已经将这种信号增强晶体管应用于一种基于核酸分子的电化学传感器。核酸分子是单链DNA，可以结合体内的目标分子。结合后，它们会改变形状，影响它们所属传感器的电化学信号。然而，目前这种传感器产生的信号很弱，很容易受到数据噪声的干扰。

为了解决这个问题，研究人员开发了这种可以显著提高信号的晶体管。系统还包括一个薄膜参考电极，有助于稳定信号。Rivnay表示：“这种方法具有广泛的适用性，没有特定的应用场景。

我们的远景是将我们的概念应用到植入式生物传感器或可穿戴设备上，实现对问题的感知并对其作出相应的处理。”

未来，这种信号增强的晶体管技术有望应用于慢性病管理、心血管疾病监测、癌症筛查等多个领域，为个体化医疗和精细化治疗提供技术支持。这将极大地提高医疗效率，降低诊断成本，并为人类健康保驾护航。

值得注意的是，这一研究仍处于初步阶段，研究团队还需继续深入研究并进行临床试验，以验证这种技术在实际应用中的安全性和有效性。然而，这一突破无疑为植入式传感器技术的发展提供了新的可能性，预示着生物监测技术在未来将更加精确、高效、实用。

Study in Nature Communications: Organic electrochemical transistors as on-site signal amplifiers for electrochemical aptamer-based sensing

编辑：彭斌佳