Các nhà nghiên cứu tại Đại học Oregon (OES) đã khai thác năng lượng đặc biệt của các “ống nano” các bon để tăng tốc độ của các cảm biến sinh học. Một ngày nào đó, công nghệ này sẽ cho phép bác sỹ thực hiện thường xuyên các xét nghiệm tại phòng thí nghiệm trong vài phút, tăng tốc độ chuẩn đoán và điều trị đồng thời giảm chi phí.
Các phát hiện mới gần như làm tăng gấp 3 lần tốc độ của các nguyên mẫu cảm biến sinh học nano và đưa ra các ứng dụng không chỉ trong ngành y mà cả trong ngành khoa học nghiên cứu chất độc, quan trắc môi trường, phát triển thuốc mới và các lĩnh vực khác.
Các nhà khoa học cho rằng, cần có nhiều cải tiến hơn trước khi các hệ thống sẵn sàng cho sản xuất thương mại nhưng chúng có tiềm năng lớn.
Ethan Minot, PGS về vật lý tại OES cho rằng nhờ có các loại cảm biến này, có thể thực hiện nhiều xét nghiệm y học trong phòng thí nghiệm trong vài phút cho phép bác sỹ chuẩn đoán trong một lần khám bệnh duy nhất. Nhiều xét nghiệm hiện nay phải mất tới nhiều ngày, tốn kém và lại cần có các kỹ thuật viên lành nghề.
Phương pháp mới hoàn thành nhiệm vụ tương tự nhờ có cảm biến cầm tay và sẽ giảm chi phí xét nghiệm hiện nay là 50 USD xuống còn khoảng 1 USD.
Mấu chốt của công nghệ mới là khả năng đặc biệt của các ống nano các bon. Sự phát triển quá nhanh của công nghệ nano xử lý các hạt cực nhỏ gần tới mức phân tử, các ống nano này dài có các cấu trúc rỗng có các đặc tính cơ học, quang và điện tử duy nhất đang được phát hiện có nhiều ứng dụng.
Trong trường hợp này, các ống nano cacbon có thể được sử dụng để phát hiện ra một protein trên bề mặt của một cảm biến. Các ống nano thay đổi điện trở khi một protein nằm phía trên các ống nano và phạm vi thay đổi này có thể được đo để xác định sự có mặt của một protein riêng biệt như các chỉ số sinh học của huyết thanh và protein là các chỉ số của bệnh ung thư vú.
Bước tiến mới nhất là sự hình thành một phương pháp giữ cho các protein khỏi bị vướng vào các bề mặt khác như chất lưu bị mắc vào thành ống. Bằng cách tìm ra một biện pháp về cơ bản “bôi trơn ống”, các nhà nghiên cứu tại OSU có thể tăng tốc quá trình cảm biến thêm 2,5 lần.
Cần có nghiên cứu sâu hơn để cải tiến khả năng liên kết có chọn lọc của các protein trước khi sẵn sàng được phát triển thành các cảm biến sinh học thương mại.
Các nhà nghiên cứu cho rằng, việc phát hiện bằng phương pháp điện tử các protein chỉ số sinh học bắt nguồn máu mở ra khả năng chuẩn đoán y học tại chỗ. Các thiết bị cảm biến sinh học điện tử sẽ có giá thành thấp và sẽ định lượng nhiều chỉ số sinh học trong vài phút.
