新研究

用蛛絲制造的光學傳感器

瑞士洛桑聯邦理工學院的呂克·提萬納茲采用蜘蛛絲替代傳統的光學纖維來制造光學傳感器，用于檢測微生物代謝釋放出的少量氨氣，同時又對CO2不敏感。

據介紹，蜘蛛絲的光學性質可以通過摻雜化學物質進行修改。某些特定分子會導致蛛絲分子中的氫鍵斷裂，從而使通過的光束發生偏振變化，而這僅限于極性分子（分子的電荷分布不對稱），如氨；而非極性分子，如CO2則不會反應。

研究人員利用雌性棒絡新婦蜘蛛的拖牽絲進行了測試，他們發現，蛛絲光纖可以很好地傳輸包括可見光和紅外光在內的光束，波長最長可達到大約1400nm。其中，900nm波長紅外光的傳輸最佳，光纖損耗為4dB/cm，雖然比SiO2光纖損耗高出許多，但這一數值可被降低至0.2dB/cm，足以應用于敏感測量領域。

據悉，這種蛛絲傳感器無需定期更換，可用于工業過程監控或汽車傳感器，研究人員還希望可以通過使用人造絲或者在蛛絲中摻雜其他化學物質，來提高傳感器的靈敏度。

可自然降解的高靈敏度傳感器

目前，生物相容性微傳感器的生產還是一個非常耗時和昂貴的過程，現有的傳感器或是感應性能十分有限，或是生物相容性還未經證明。英國《自然·電子學》雜志在線發表的美國退伍軍人事務部佩吉·福克斯、斯坦福大學鮑哲南研究小組報告的一種完全由生物可相容材料構成的、可移植、可伸展的應變及壓力傳感器，可以在有效使用期結束后自然降解，其靈敏度分別達到0.4%和12Pa，該裝置將用于實時監測受損軟組織所受的微弱應力和壓力變化，有助于為患者設計個性化的康復方案。

為了測試該傳感器的生物相容性，研究團隊將其移植進一只大鼠的背部。在移植手術8周后，未觀察到負面炎癥反應（除了第1周出現初期炎癥反應）。

研究人員表示，傳感器的降解速度可以控制，以使壽命與組織愈合時長一致，在降解過程中，傳感器的靈敏度也不會有明顯下降。

據悉，可降解的生物傳感器一旦進入實用，我們就可以將很多臨床定性描述轉為量化指標，病人的恢復快慢可顯示在屏幕上，痛覺程度也不再模糊，醫生的工作將因此大大便利。