您可能聽過用噴墨印表機印出生物測試片，像是…血糖測試紙，那麼也可以自己畫一個嗎?如果能夠自己畫一個，是不是可以做到隨時自製感測試片呢?美國加州大學聖地牙哥分校(University of California, San Diego)的工程師有了這個想法，讓任何人能在任何地方造出自己的感測試片，例如說醫生在診間、患者在家裡、戰士在戰場上、上班族在辦公室，當你隨時想要都可以自己「畫」一個。於是，他們開發了高科技生物墨水，這種墨水可以和數種化學藥物反應，其中也包含血糖，這樣的話使用者可以在皮膚上「畫」一個血糖檢驗的感測區域，或者「畫」一個感測片在葉子上，檢驗周遭的汙染。
可以畫在任何表面的感測墨水
這個計劃的起始，就希望可以是「畫」在任何物體上，當然不僅止於葉子和皮膚，也希望畫在手機上，直接做個人健康檢測，畫在牆壁上，可以監測空氣汙染，如果在戰場上使用，就有希望監測炸彈。在開發上最困難的，是要使用不會對植物或人體有傷害的化學和生化材料，然後還要可以如同感測器的電極般作用，長時間且在各種環境下都能作用。這個墨水內有幾個成分，首先是具有生物相容性的聚乙二醇(polyethylene glycol)當作黏合劑，而為了讓墨水可以導電，使用石墨粉末(graphite powder)，另外，裡面也加入了幾丁聚醣(chitosan)，一種用在OK絆中減低流血的抗細菌物質，以讓墨水可以沾在和他接觸的表面上。另外，因為墨水畢竟要和數種化學劑產生作用，所以加入了酵素，也因此有代糖成份木醣醇(xylitol)用來穩定酵素。
搭配量測裝置使用
怎麼用這種自畫的感測試片量測血糖呢?首先，先用這種會和血糖反應的墨水，在含有電極的透明柔軟材料上，畫一個可以重複使用的感測區域，然後手指扎針滴血在上面，酵素墨水會和血液中的血糖反應，電極會紀錄量測結果，然後傳遞訊息到血糖量測裝置上。之後，要重複使用，可以將之前畫的感測區域擦掉，重新畫一個，再重複這樣的步驟。
重複使用+無線傳輸訊號
這樣的設計，一支筆的墨水量，相當於血糖試紙500片的量測量。這種墨水筆也可以在皮膚上畫上感測區域，並和具藍牙功能的電子裝置溝通，這種裝置控制電位感測器的電極，收集訊號。
環境毒物的量測
除了量測血糖的應用，同樣的想法還可以用在量測汙染物和有害化學劑。這支筆也可以劃在樹葉上，其內加入了能與苯酚(phenol)產生化學反應的酵素(苯酚一種工業化學劑，也可以在化妝品或者防曬品中找到。)，將這片葉子沾有水和苯酚的液體，即可成為汙染偵測器。這種偵測設計可以根據不同的汙染品做更改，就是重金屬或者殺蟲劑都可以量測。
看來很神奇?這個墨水筆畫的感測試片，下一步計畫要設計運用無線網路連結到監控設備上，然後審視感測試片如何在惡劣的環境下作用，包含極低溫或高溫、高濕度和持續的陽光曝曬，是否都還能作用。
文章參考：UC San Diego
圖片來源：pedrosimoes7@Flickr CC BY 2.0
原文參考：Adv Healthc Mater
