Rapid, on-site, accurate and wireless measurement of small, hazardous molecules and biomarkers is one of the biggest challenges in nanobiotechnology. Herein, we devised a new and a smartphone-based Portable and Wireless Diagnostic System (PAWS) for on-site, quantitative, and rapid analysis of various analytes in real samples. As a proof of concept, we employed gold nanoparticles (GNP) and an enzyme, horse radish peroxidase (HRP) to generate colorimetric signal in response to the target molecules (melamine and hydrogen peroxide) where the colorimetric signal is converted to the electronic signal by inbuilt electronic circuit of the device. Then, the converted electronical signal is transmitted via wireless multimeter to smartphone which processes the data and displays the results including the unknown concentration of analytes and its significance. This handheld device has a great potential as a programmable and a simple platform for on-site detection of various analytes within 20~30 minutes depending on the analyte.
작고 위험한 분자와 바이오 마커를 빠르고 정확하게 현장에서 무선으로 측정하는 것이 나노바이오기술 분야의 가장 큰 과제 중에 하나이다. 우리는 실물 견본의 다양한 물질을 현장에서 양적으로 빠르게 분석할 수 있는 스마트폰을 이용한 휴대용 무선 평가시스템을 창안하였다. 장치에 설치된 전자회로를 통하여 비색 신호가 전자신호로 변환되는 표적 분자(멜리만과 과산화수소)에 반응하여 비색신호를 생성하기 위하여 개념의 증거로서 금나노입자(GNP)와 겨자무과산화효소(HRP)를 이용하였다. 변환된 전기 신호가 무선 멀티 미터를 통하여 스마트폰으로 전송된다. 스마트폰은 데이터를 처리하고 알 수 없는 물질의 농도와 그것의 중요성까지 포함한 분석결과를 표시한다. 본 장치는 물질에 따라 20 ~ 30분 이내에 다양한 물질을 현장에서 검출할 수 있는 프로그램 작동이 가능하며 간편한 플랫폼으로서 큰 잠재력을 지니고 있다.
