奈米鑽石能偵測血鐵濃度
- 上線日期：2013/11/28 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
德國與台灣研究人員聯手開發的奈米鑽石生物感測器(nanodiamond biosensor)，能偵測血液中的鐵含量。此感測器利用奈米鑽石中的缺陷偵測一種在血液中能儲存鐵質的蛋白質，該蛋白質同時存在於許多生物有機體中。大部分生物有機體都富含鐵質，從單細胞微生物到人體內皆然。人體鐵質不足常肇因於營養不良，並導致貧血，而鐵質過多則是急性發炎反應的可能徵兆。因此，精準量測血中鐵質是一不可或缺的醫學診斷工具。
一般的血液測試是偵測鐵蛋白質(ferritin)，此類蛋白質負責鐵質的儲存和運輸，可攜帶高達4500個磁性鐵離子。然而，在生物樣本中偵測特定蛋白質並非易事。目前的方法包含使用有機標記物如染料及螢光蛋白質，或者是利用量子點，然而標記物在使用一陣子後常會褪色，而量子點則可能會破壞樣本。此外，有機染料和量子點皆屬於間接推論鐵含量，所以結果並不完全可靠。
最近，德國烏爾姆(Ulm)大學Fedor Jelezko的研究團隊與台灣中研院張煥正研究員等人，利用奈米鑽石中的氮空位(nitrogen-vacancy, NV)缺陷來探測鐵蛋白的存在。當鑽石中相鄰兩個碳原子被氮原子和空位所取代時便會產生氮空位缺陷，這種缺陷能偵測微弱磁場，而與鐵蛋白結合的鐵原子會產生通常難以測量的微弱磁場。
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