- 研究人員創造了一種低成本的傳感器，可以檢測汗液中的重金屬
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2023/2/7
由普通材料廉價制成的柔性銅傳感器：導電銅膠帶、透明薄膜片、紙質標簽、指甲油、電路制造解決方案和丙酮。學分：安德森·德坎波斯
鉛和鎘等重金屬存在于電池、化妝品、食品和其他日常生活中的物品中。當它們積聚在人體中時是有毒的，可能會導致一些健康問題，但在體液中檢測它們需要昂貴的設備和受控的實驗室環境。巴西圣保羅大學（USP）的研究人員現在已經開發出一種由簡單材料制成的便攜式傳感器，用于檢測汗液中的重金屬，這些重金屬很容易采樣。
該研究涉及圣卡洛斯物理研究所（IFSC）和化學研究所（IQSC）的小組，以及德國慕尼黑大學和瑞典查爾姆斯理工大學的合作者。
研究結果發表在《化學傳感器》雜志上的一篇文章中。“我們通過測量一個人對重金屬的暴露來獲得有關其健康的重要信息。高水平的鎘會導致氣道、肝臟和腎臟出現致命問題。鉛中毒會損害中樞神經系統，導致成人易怒，認知障礙，疲勞，不孕癥，高血壓以及兒童生長發育遲緩，“該文章的作者，IFSC-USP研究員Paulo Augusto Raymundo Pereira說。
人類主要消除汗液和尿液中的重金屬，對這些生物流體的分析是毒理學測試和治療的關鍵部分。“世界需要靈活的傳感器，這些傳感器可以輕松，廉價和快速地大規模生產，就像我們的設備一樣，用于現場檢測，連續監測和分散分析有害化合物，”Pereira說。
與其他檢測生物流體中重金屬的金標準測試不同，該傳感器在用于制造它的材料和生產階段方面很簡單。“該設備的底座是聚對苯二甲酸乙二醇酯[PET]，其頂部是導電的柔性銅膠帶，您可以從文具店購買的那種標簽，上面印有傳感器，以及指甲油或噴霧的保護層。通過將暴露的銅浸入氯化鐵溶液中20分鐘來除去，然后在蒸餾水中洗滌以促進必要的腐蝕。所有這些都確保了速度，可擴展性，低功耗和低成本，“瑞典查爾姆斯理工大學研究員，該文章的合著者Robson R. da Silva說。
該設備連接到恒電位儀，這是一種便攜式儀器，通過測量電極之間的電位和電流差異來確定每種金屬的濃度。結果使用適當的應用軟件顯示在計算機或智能手機上。
該系統非常簡單，無需培訓即可供非專業人員以及醫院、診所和醫生辦公室等地點的技術人員使用。該設備還可用于幾種類型的環境管理情況。“例如，自流井受到監管，需要持續監測以分析水質。在這種情況下，我們的傳感器非常有用，“該文章的作者，德國慕尼黑大學的研究員Anderson M. de Campos說。
傳感器的鉛和鎘檢測性能在使用人造汗液的試驗中得到了驗證。學分：安德森·德坎波斯
改進和可能的專利
傳感器在檢測鉛和鎘方面的性能是在理想實驗條件下使用富含人工汗液的試驗中評估的。在設備獲得專利之前，需要進行調整。
“在發明完成之前，我們沒有發現關于柔性銅傳感器用于檢測汗液中有毒金屬的報告，但前部搜索可能會發現類似的東西，可能會阻止專利申請，”該文章的另一位合著者，IQSC-USP的研究員Marcelo L. Calegaro說。
為了避免這個問題，他正在研究改進和其他應用程序。一個想法是通過在造紙機中切割來取代產生廢物的腐蝕階段。另一種方法是使用相同類型的設備來檢測水和食物中的殺蟲劑。
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