美国纽约大学坦登分校的研究团队近期在生物传感技术领域取得了重大突破，他们成功研发了一种新型微芯片，该芯片能够高效地识别并诊断多种疾病。这项创新不仅提高了医疗诊断的速度和准确性，还为未来便携式健康监测设备的普及奠定了基础。
这种微芯片的核心在于其采用了一种名为场效应晶体管（FET）的技术。简单来说，FET可以理解为一种微型传感器，它能直接捕捉到人体或环境中的特定病原体信号，并将其转换成数字信息。这一过程不需要复杂的化学试剂或长时间等待，使得快速准确的诊断成为可能。更重要的是，研究人员通过改进制造工艺，使得单个芯片上能够同时检测多种不同的病原体，大大增强了其实用价值。
达伍德·沙赫杰迪教授指出：“我们所开发的技术提供了一种全新的方法来检测疾病，相比传统的基于颜色变化的测试手段如家用怀孕试纸等，它更加灵敏且功能多样。”此外，他还强调了该技术对于实现远程医疗的重要性，“患者可以在家中自行完成初步筛查，随后立即将结果发送给医生进行进一步分析。”
为了克服传统FET传感器难以在同一平台上同时处理多个目标物的问题，研究小组引入了一种称为热扫描探针光刻（tSPL）的新技术。这种方法能够在纳米尺度下精确控制每个FET表面的化学性质，从而让它们针对不同类型的生物标志物作出响应。实验表明，经过这样处理后的传感器不仅能有效区分新冠病毒与流感病毒，还能在极低浓度下检出病原体的存在，显示出了极高的敏感性和特异性。
除了医学应用之外，这项成果也可能对公共安全产生积极影响。例如，在建筑物内部署此类传感器可以帮助及时发现潜在的生物威胁，为城市规划者提供了新的工具来保障居民健康。参与该项目的企业代表表示：“随着智能建筑概念逐渐深入人心，将这类先进的生物防御系统集成进基础设施中将成为必然趋势。”
相关知识补充
- 场效应晶体管（FET）：这是一种常用的半导体器件，通常用于放大或开关电子信号。在本研究中，科学家们利用其特性设计了一种可以直接感知生物分子存在的特殊版本。
- 热扫描探针光刻（tSPL）：这是一种高精度的纳米加工技术，允许科研人员以非常细小的尺寸（约20纳米）修改材料表面结构。这使得制造具有复杂功能性的微型装置变得可行。
- 生物标志物：指存在于血液、尿液或其他体液中的特定分子，其水平的变化往往与某种疾病状态相关联。通过检测这些标志物，医生可以获得关于病人健康状况的重要线索。
- 飞摩尔/阿摩尔：这是用来衡量物质浓度的单位，其中1飞摩尔等于一千万亿分之一摩尔，而1阿摩尔则更小，仅相当于十亿分之一飞摩尔。在医学检测中，能够达到如此低浓度的检测能力意味着即使是非常少量的病原体也能被发现。
