科研資訊

中國科學院寧波材料技術與工程研究所陳濤研究員、肖鵬副研究員開發了基于石墨烯/Ecoflex薄膜的仿魚側線水下機械傳感器，能夠感知水下生物游過時產生的波動，并通過調控自支撐復合薄膜的尺寸實現0.3～1.8 m的水下深度探測。2022年2月15日，相關論文發表在學術期刊《納微快報》。

從外觀上看，這一水下傳感器由兩個圓柱形蓋狀PET拼接組裝，總高度和直徑均約為幾厘米，體積較小。單個仿魚側線水下傳感器總重量僅7 g左右。在測試中，這一傳感器中自支撐薄膜在不同的水下深度會發生不同程度的形變，并實時輸出相應的電流信號變化，從而實現實時的水深探測。

研究團隊開發的基于柔性導電薄膜的仿魚側線水下傳感器不需要進行特殊的超疏水處理，并且結構簡單，檢測深度深，對振動信號響應靈敏，水下檢測深度范圍可調。

“在實驗中，這一傳感器在感知液面微小機械振動方面，例如刮風、下雨、樹枝落入水中引起液面波動，均表現出高靈敏性。”肖鵬介紹，實際應用中，可以分析傳感器輸出電信號的頻率、波形、強度等信息，進一步分析可能存在的刺激源，從而起到水下預警的目的。

此外，相較于目前其他類型傳感器，這一傳感器外觀上的優勢就是厚度超薄，并且器件體積小，整體上呈透明，薄膜部分呈銀色，這跟一些魚類的顏色十分相近，不容易被生物察覺，可以較好地進行偽裝。未來可將其集成并應用到水下仿生機器人上進行實時感知，從而進行生物追蹤。

研究團隊下一步將進一步優化提升傳感器的性能，同時拓展它的多功能應用。

《用于感染診斷的生物傳感器技術進展》專刊出版

2022年1月18 日，由中國科學院大連化學物理研究所微流控芯片研究組研究員秦建華和美國哈佛大學醫學院教授Luke P.Lee等共同主編的學術專刊《用于感染診斷的生物傳感器技術進展》（Advances in Biosensor Technologies for Infection Diagnostics）在Accounts ofChemical Research上出版。

長期以來，傳染病一直是全球醫療衛生行業面臨的嚴峻挑戰。抗菌素耐藥性的不斷上升、結核病的死灰復燃，以及各類傳染病的爆發和持續蔓延等，對全球人類生命健康和社會經濟發展等已造成嚴重危害。

《用于感染診斷的生物傳感器技術進展》專刊針對目前全球應對重大傳染病防治面臨的嚴峻挑戰和迫切需求，共收錄了12篇全球學者的高質量進展性綜述，內容涉及生物傳感領域新技術及其在重大傳染性疾病防治中的獨特作用，主題涵蓋了疾病診斷的各個環節，包括用于高通量處理測定樣本（血液、唾液、尿液和糞便等）的預分析設備研發、針對超高靈敏度檢測及信號放大的新型分子探針設計、針對自動化實時在線檢測的各種即時診斷系統裝置的開發等。此外，專刊還討論了傳染性疾病相關主題，例如通過液滴微流體進行單細胞抗菌耐藥性的快速檢測、器官芯片技術在研究感染性疾病病理生理過程中的應用、通過監測宿主免疫反應來檢測補體和病原體、利用牲畜和廢水等監測來源發現高速傳播的新型疾病。

中韓團隊研發類人眼智能圖像傳感技術

韓國延世大學與香港理工大學聯合研究出模仿人類視網膜的“智能圖像傳感器”基礎技術。該技術利用二維半導體材料二硫化鉬的獨特光學特性，制作的智能圖像傳感器可像人眼一樣感知、適應環境亮度，并迅速識別物體。相關研究成果發表在《自然·電子學》（Nature Electronics）上。

現有的以硅為基礎的圖像傳感器動態范圍（可識別范圍內最亮的部分和最暗部分的比率）僅為70分貝，很難準確表達280分貝動態范圍廣域自然光。而類人眼智能圖像傳感器具有167分貝的廣闊動態范圍，可在更寬光度范圍內識別物體。該技術可簡化圖像傳感器的復雜電路和動作算法，可應用于無人駕駛汽車和高速生產組裝線等所需的高性能光學傳感器。

科學家研發出可用于體內成像的基因編碼傳感器

2022年2月10 日，瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊在Nature Methods發表了題為“A genetically encoded sensor for in vivo imaging of orexin neuropeptides”的文章。

食欲素是中樞神經系統中發揮重要功能的下丘腦神經肽，當前，由于檢測技術分辨率有限，對其在體內的釋放和作用范圍知之甚少。

研究人員研發了一種基因編碼的食欲素傳感器——OxLight1，該傳感器將循環排列的綠色熒光蛋白工程改造為人類2型食欲素受體。在小鼠中，OxLight1能以高靈敏度方式在體內檢測光遺傳學誘導的內源性食欲素釋放。小鼠體內OxLight1的光度記錄顯示，食欲素的快速釋放與不同大腦區域調控的跑步行為、急性壓力和睡眠到覺醒的轉變有關。OxLight1雙光子成像揭示了麻醉蘇醒期間小鼠體感皮層2/3層的食欲素釋放。

研究表明，OxLight1能夠在活體動物中以高時空分辨率對食欲素神經肽進行直接且靈敏的光學檢測。