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近年来，基于压力信号的响应模式，具有便携、易得、快速和成本低等优点，已成为即时检测设备的研究热点之一。目前基于手持式压力计的压力信号响应模式，能将压力信号转换为数字信号，已被用来监测生物标志物、环境有害成分和致病菌，但其依赖于人工操作，存在重现性和精度不高等限制性因素。为克服以上缺点，有团队利用气体压力来推动液柱运动，将压力信号转换为距离信号，大大改善了重现性和精度。然而，无论是手持式压力计还是基于流体柱的设备都无法实现智能数据处理和远程信号传输。作为一种新型柔性压力传感器，薄膜压阻传感器（TFPS）由于其压阻效应，能将压力信号转换为电阻信号，输出的电阻信号可以通过TFPS控制器转换为数字信号，并通过蓝牙模块连接到智能手机，便于智能数据处理和远程信号传输。因此，将基于TFPS的信号转换器与智能手机相结合，用于开发基于压力信号响应的即时检测设备将是一个有益的尝试。最近，西南大学付志锋教授课题组设计了双向免疫层析测试条作为双分析物检测的免疫反应平台，利用PdCuPt纳米颗粒作为信号标签，通过集成自制针式压阻传感器、TFPS控制器和智能手机，设计了一类新型压力信号响应装置，用以监测密封瓶内产生的压力信号。压力信号经针式压阻传感器和TFPS控制器转换为数字信号，可在TFPS控制器的显示屏和智能手机APP上同时读取，同时笔记本电脑也可以作为装置的电源和信号输出设备。该团队所设计的压力信号响应装置不仅可以轻松实现智能数据处理和远程信号传输，而且有令人满意的重复性和精度。此外，由于TFPS控制器和智能手机APP包含12个信号通道，可以连接更多的针式压阻传感器来升级系统，从而满足大量样品的高通量筛选。在现场检测人员和远程专家的配合下，便携的POCT系统可以应用于远程医疗诊断、药品检验、环境监测等多个领域，在大数据分析中发挥有价值的作用。图2.（A）压力信号读出装置。（B）双向免疫层析试纸条检测ICP和CAB的示意图。（C）双向免疫层析试纸条的3D打印塑料盒。这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的通讯作者为西南大学付志锋教授，第一作者为西南大学硕士研究生薛锦辖。该研究成果得到了国家自然科学基金的资助。Smartphone-Based Pressure Signal Readout Device Combined with Bidirectional Immunochromatographic Test Strip for Dual-Analyte DetectionJinxia Xue, Honglin Yang, Jizhou Li, Hui Ouyang, and Zhifeng Fu*Anal. Chem., 2023, 95, 1359–1365, DOI: 10.1021/acs.analchem.2c04322
付志锋，西南大学教授，博导，药学院 中医药学院院长。教育部“新世纪优秀人才”，重庆市“巴渝学者”特聘教授，重庆市高校“纳米生物医药”创新团队负责人，中国医药生物技术协会药物分析技术分会常务委员。2001年获西南大学学士学位，2004年获西南大学硕士学位，2007年获南京大学博士学位。2010年和2013年分别在美国太平洋西北国家实验室和美国康涅狄格大学从事访问研究。主要研究领域是结合化学发光/电致发光、免疫分析、微流控芯片等技术，研制了数种流动式免疫传感器与免疫传感器阵列，并提出了用于多组分免疫分析的“底物区带分辨”、“通道分辨”、“二维分辨”、“时间分辨”等技术，用于生物标志物的联合检测与重大疾病早期诊断、中药中有害物质快速检测以及动物产品中违禁药物的快速筛查，相关成果多次发表于Anal. Chem.、Chem. Commun.、ACS Appl. Mater. Interfaces、Nanoscale和Biosens. Bioelectron.等著名刊物上。迄今为止，已公开发表学术论文100余篇，其中SCI收录90余篇。申请专利6项，3项已获授权。曾获“重庆市自然科学奖”二等奖，“中国分析测试协会科学技术奖”一等奖，“江苏省科技进步奖” 二等奖和“南京市科学技术进步奖”三等奖等。
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