- 新型傳感器可檢測人體內的危險重金屬
- 來源：cnBeta.com 發表于 2011/8/24
辛辛那提大學研究者們發明了一款傳感器，能迅速反饋人體中是否存在重金屬和其含量—特別是錳，相關文章已在享譽國際的Biomedical Microdevices期刊八月號發表。
研究者已研究出一款能迅速反饋危害人類重金屬的含量的傳感器。
辛辛那提大學研究者們發明了一款傳感器，能迅速反饋人體中是否存在重金屬和其含量—特別是錳，相關文章已在享譽國際的Biomedical Microdevices期刊八月號發表。
文章中描述了低成本，一次性實驗室芯片傳感器的研究進展，它可以比一般衛生保健設備更迅速地檢測高負電性重金屬。這項新的UC傳感技術將在定點照護設備中擁有廣闊應用前景，可以在十分鐘內反饋重金屬的含量。
預計該傳感器在臨床醫學，職業和研究設置中有大規模應用的潛能，例如對兒童進行營養測試。
新型傳感器的工作電極是由比傳統的汞更環保的鉍制成，在化驗血樣時只需要一兩滴，比起傳統的五毫升血樣來說，對兒童更有益。
UC的一位研究者Ian Papautsky解釋道，“傳統方法測量血液中錳含量的需要5毫升全血，化驗48小時后出結果。正常情況下，血液中含有少量的錳，是新陳代謝正常進行所必須的；臨床醫生通過檢測病人血液中的錳含量以監測其健康情況，希望更快地知道其錳含量，尤其是在鄉村，高風險地區，通過正規的實驗室監測的手段有限。這款傳感器只需兩滴血清便可在十分鐘內得到結果。無論在何處，它都輕便合用。
UC電氣與計算機工程的副教授Papautsky是發表于生物醫學設備的“實驗室芯片傳感器通過陽極溶出伏安法檢測高負電重金屬”一文的合著人。其他合著人分別是環境工程的助理教授Erin Haynes；化學特聘教授William Heineman；電氣與計算機工程應屆博士研究生Preetha Jothimuthu，化學系應屆博士研究生Robert Wilson和科研合作社生物醫學工程本科生Josi Herren。
傳感器第一次實地試驗將于2012年在俄亥俄州瑪麗埃塔進行
研究傳感器的一個特殊動因是UC一個正在進行的項目，由Erin Haynes在俄亥俄州瑪麗埃塔進行，研究錳對于空氣污染和健康狀況影響。由于瑪麗埃塔是美國和加拿大唯一的錳元素精煉廠，錳在該區域放射量超出正常水平。UC關于俄亥俄中部山谷空氣污染研究報告（M.A.P.S）初步結果顯示瑪麗埃塔居民體內錳含量高于其它城市居民。
UC傳感器如何運作
新型UC傳感器運用一種叫做去陽極伏安法技術，三類電極協同運作：工作電極，參比電極和輔助電極。
此類傳感器面臨的主要挑戰來自對像錳這樣的負電金屬的檢測。水解作用使檢測變得困難，輔助電極嚴重限制了傳感器檢測負電金屬的能力；水解作用是通過增加一個水分子，將另一個分子裂解成兩部分。
為了解決這個問題，UC小組研制出鉍薄膜工作電極代替傳統汞或碳電極。鉍工作電極的良好性能結合了它的環保性，意味著新型傳感器會在一次性實驗室芯片的設備中大放異彩
此外，UC小組也通過優化傳感器的布局和工作電極的表層進一步降低水解作用的影響，促進檢測重金屬的可靠性和敏感性。新型傳感器的布局更多的顧及了功能，包括取血清樣本，剝離重金屬和測量重金屬含量。
最終結果是第一代實驗室芯片可以持續精確的檢測出人體內高負電性錳含量。新型傳感器也在長時間的持續運行中顯示出其高度可靠性。假如進一步的研究，此類芯片甚至可能改造為自檢裝置，例如為糖尿病患者進行葡萄糖篩查。
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