芯片上的实验室可以监测健康、病菌和污染物。

想象一下，穿着一种能连续分析你的汗液或血液的仪器来检测不同类型的生物标记物，比如显示你可能患有乳腺癌或肺癌的蛋白质。

一个艺术家的微粒通过通道，并通过电场，在那里他们被检测电子和条形码扫描的再现。照片：Ella Marushchenko和亚力山大托卡列夫/埃拉丸工作室

罗格斯大学的工程师发明了生物传感器技术——被称为芯片上的实验室——可用于手持或可穿戴设备，以监测健康和接触危险的细菌、病毒和污染物。

“这在个性化医学的语境或个性化的健康监测是非常重要的，”Mehdi Javanmard说，在新不伦瑞克的Rutgers大学电气与计算机工程系助理教授。我们的技术使真正的芯片实验室。我们谈论的是平台的USB闪存驱动器或东西，可以被集成到一个苹果手表，例如大小，或Fitbit。”

一项描述这项发明的研究最近在皇家化学学会出版的《芯片实验室》的封面上得到了强调。

技术，包括电子条形码的微粒，给他们一个条码标识，可以用来对健康和疾病的检验指标，细菌和病毒，随着空气和其他污染物，Javanmard说，这项研究的资深作者。

近几十年来，对生物标记物（如蛋白质或DNA分子）的健康和疾病指标的研究揭示了人类疾病背后的分子机制的复杂性。研究表明，这增加了许多生物标记物同时检测体液的重要性。

“一个生物标志物往往不足以确定一个具体的病因为各种疾病的异质性，如心脏病、癌症和炎症性疾病，”Javanmard说，谁在工程学院工作。为了获得准确的诊断和对各种健康状况的精确管理，你需要同时分析多种生物标志物。

众所周知的生物标记物包括前列腺特异性抗原（PSA），由前列腺细胞产生的蛋白。根据美国国家癌症研究所的统计，患有前列腺癌的男性PSA水平通常会升高。人类绒毛膜促性腺激素（HCG）是另一种常见的生物标志物，在家中的怀孕检测试剂盒中测量。

笨重的光学仪器是检测生物标志物的最先进的技术，但是它们太大，磨损或添加到便携设备，Javanmard说。

微粒的电子检测允许可穿戴设备所需的超小型仪器。条形码颗粒的罗格斯大学的研究人员”的技术，这是第一次，完全电子化。研究表明，这种技术可以使生物传感器缩小到可穿戴带或微芯片的尺寸。

他说，这项技术在识别生物标记物方面的准确率超过95%，而且正在进行微调，使其准确率达到100%。javanmard的团队也致力于便携式检测微生物，包括致病的细菌和病毒。

“想象一下，一个小的工具，可以分析一个签什么的在浴室或前门门把手和检测流感或其他多种病毒颗粒样品，”他说。“想象一下在餐厅点沙拉，测试大肠杆菌或沙门氏菌。”

这种工具可以在大约两年内商用，健康监测和诊断工具，可以在五年内是可用的，javanmard说。

该研究的主要作者是彭飞勰，一个博士生在javanmard实验室的合作作者的作品包括新南曹，在实验室中，一名前硕士生和钟天临，一个在实验室的博士生。