環境污染導致一些重金屬離子進入人體，對人體健康造成嚴重威脅，引發多種疾病，同時，人體內缺乏一些離子也會引發疾病。很多疾病早期起病隱匿，早期不易確診，到有癥狀確診時很多都已經局部侵犯或遠處轉移。隨著醫學和生物學的不斷發展，血液和尿液中有很多與早期疾病相關的分子標志物被發現。因此，開發一種便攜式設備對疾病進行早期檢測具有重要意義。隨著全球人口老齡化日益加劇，人們生活水平日益提高，以及偏遠地區對醫療服務需求的增加，促使傳統醫療方式正經歷一場變革。電子信息技術、醫學、生物學、材料科學和化學等多學科研究的不斷深入，使得便攜式檢測設備正以前所未有的速度開始占據醫療市場。目前市面上的便攜式健康檢測設備主要針對血壓、血氧、心電、體溫和血糖等指標進行檢測。隨著核酸和蛋白質等一些生物標志物作作為早期疾病診斷的物質不斷被發現，通過對這些標志物的微量檢測，可以盡早發現疾病，并及時進行預防和治療。血檢和尿檢是醫院進行醫療診斷的一種體液檢測方式，醫生都需要這些檢測結果對病人的疾病進行診治。針對這些標志物的檢測手段和方法也相繼出現，如熒光檢測、核磁共振、表面等離子共振等，但是都有耗時長、設備昂貴和需要專業的技術人員進行操作等缺點。而便攜式檢測儀可以幫助病人居家檢測，以及醫生對疾病進行快速檢測，因此，小型化的便攜式疾病檢測儀市場需求量大。 便攜式疾病檢測儀應用場景包括居家檢測和醫院醫生診室使用兩個場景。對疾病進行檢測的生物傳感器要從實驗室走向實際應用，需要具備幾個條件。一是不依賴于實驗室昂貴的檢測儀器；二是實現非侵入式檢測，提高檢測的舒適感；三是價格實惠，能讓更多的使用者使用。基于液柵石墨烯晶體管傳感器的便攜式檢測設備通過硬件模塊代替傳統實驗室的儀器，實現電壓偏置和電學信號的測量，通過藍牙或無線網絡方式將信號傳送到手機，手機上開發人性化的友好用戶系統界面，快速方便的讓醫生和患者掌握自身疾病狀況。將基于場效應晶體管的生物傳感器和處理檢測結果的硬件電路板和接口進行封裝，并設置簡單的操作按鈕。 在居家檢測中，通過操作簡單的按鈕，可以讓使用者快速獲取檢測結果，并通過手機可以將檢測結果發送到云端，醫生可以通過云端獲取檢測結果，給予使用者適當的醫學建議和指導。 醫院診室使用中，醫生通過簡單的按鈕操作可以快速獲取病人診斷結果，而不需要像傳統的檢測方法一樣，必須等待病人拿到化驗結果方可進行下一步診斷，可以節約診療時間。 

預期效果：使用便攜式疾病檢測儀可以實現無標記和快速實時檢測（1-10分鐘），最低檢測限相對于其他檢測方法，已經達到檢測極限。 

 該項目通過對液柵石墨烯晶體管柵極的分子修飾，實現對疾病相關標志物的高選擇性、高靈敏性檢測。用柵極修飾的液柵石墨烯晶體管檢測分子的方法，完成一次檢測，器件除了柵極和電解液需要更換，器件其他組件可以多次重復使用，不僅降低了制造成本，更重要的是可以實現器件的集成和便攜式測量，為開發液柵石墨烯晶體管的生物、化學芯片提供一種方法。這樣的設計可以使整個晶體管的其他部分實現集成，對于分析物的不同，只需要設計不同的柵極修飾。這樣每次測量某種分子，只要插入相應的柵極和更換一下電解液就可以了。電解液我們一般使用的是商用的PBS培養液，集成后完成一次測量需要的量很少，所以整個檢測的費用很低。

環境污染導致一些重金屬離子進入人體，對人體健康造成嚴重威脅，引發多種疾病，同時，人體內缺乏一些離子也會引發疾病。很多疾病早期起病隱匿，早期不易確診，到有癥狀確診時很多都已經局部侵犯或遠處轉移。隨著醫學和生物學的不斷發展，血液和尿液中有很多與早期疾病相關的分子標志物被發現。因此，開發一種便攜式設備對疾病進行早期檢測具有重要意義。隨著全球人口老齡化日益加劇，人們生活水平日益提高，以及偏遠地區對醫療服務需求的增加，促使傳統醫療方式正經歷一場變革。電子信息技術、醫學、生物學、材料科學和化學等多學科研究的不斷深入，使得便攜式檢測設備正以前所未有的速度開始占據醫療市場。目前市面上的便攜式健康檢測設備主要針對血壓、血氧、心電、體溫和血糖等指標進行檢測。隨著核酸和蛋白質等一些生物標志物作作為早期疾病診斷的物質不斷被發現，通過對這些標志物的微量檢測，可以盡早發現疾病，并及時進行預防和治療。血檢和尿檢是醫院進行醫療診斷的一種體液檢測方式，醫生都需要這些檢測結果對病人的疾病進行診治。針對這些標志物的檢測手段和方法也相繼出現，如熒光檢測、核磁共振、表面等離子共振等，但是都有耗時長、設備昂貴和需要專業的技術人員進行操作等缺點。而便攜式檢測儀可以幫助病人居家檢測，以及醫生對疾病進行快速檢測，因此，小型化的便攜式疾病檢測儀市場需求量大。 便攜式疾病檢測儀應用場景包括居家檢測和醫院醫生診室使用兩個場景。對疾病進行檢測的生物傳感器要從實驗室走向實際應用，需要具備幾個條件。一是不依賴于實驗室昂貴的檢測儀器；二是實現非侵入式檢測，提高檢測的舒適感；三是價格實惠，能讓更多的使用者使用。基于液柵石墨烯晶體管傳感器的便攜式檢測設備通過硬件模塊代替傳統實驗室的儀器，實現電壓偏置和電學信號的測量，通過藍牙或無線網絡方式將信號傳送到手機，手機上開發人性化的友好用戶系統界面，快速方便的讓醫生和患者掌握自身疾病狀況。將基于場效應晶體管的生物傳感器和處理檢測結果的硬件電路板和接口進行封裝，并設置簡單的操作按鈕。 在居家檢測中，通過操作簡單的按鈕，可以讓使用者快速獲取檢測結果，并通過手機可以將檢測結果發送到云端，醫生可以通過云端獲取檢測結果，給予使用者適當的醫學建議和指導。 醫院診室使用中，醫生通過簡單的按鈕操作可以快速獲取病人診斷結果，而不需要像傳統的檢測方法一樣，必須等待病人拿到化驗結果方可進行下一步診斷，可以節約診療時間。 

預期效果：使用便攜式疾病檢測儀可以實現無標記和快速實時檢測（1-10分鐘），最低檢測限相對于其他檢測方法，已經達到檢測極限。 

 該項目通過對液柵石墨烯晶體管柵極的分子修飾，實現對疾病相關標志物的高選擇性、高靈敏性檢測。用柵極修飾的液柵石墨烯晶體管檢測分子的方法，完成一次檢測，器件除了柵極和電解液需要更換，器件其他組件可以多次重復使用，不僅降低了制造成本，更重要的是可以實現器件的集成和便攜式測量，為開發液柵石墨烯晶體管的生物、化學芯片提供一種方法。這樣的設計可以使整個晶體管的其他部分實現集成，對于分析物的不同，只需要設計不同的柵極修飾。這樣每次測量某種分子，只要插入相應的柵極和更換一下電解液就可以了。電解液我們一般使用的是商用的PBS培養液，集成后完成一次測量需要的量很少，所以整個檢測的費用很低。