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研究人员创造了一种低成本的传感器,可以检测汗液中的重金属
来源:赛斯维传感器网 发表于 2023/2/7

由普通材料廉价制成的柔性铜传感器:导电铜胶带、透明薄膜片、纸质标签、指甲油、电路制造53ky开元官网版最新下载的解决方案和丙酮。学分:安德森·德坎波斯


铅和镉等重金属存在于电池、化妆品、食品和其他日常生活中的物品中。当它们积聚在人体中时是有毒的,可能会导致一些健康问题,但在体液中检测它们需要昂贵的设备和受控的实验室环境。巴西圣保罗大学(usp)的研究人员现在已经开发出一种由简单材料制成的便携式传感器,用于检测汗液中的重金属,这些重金属很容易采样。


该研究涉及圣卡洛斯物理研究所(ifsc)和化学研究所(iqsc)的小组,以及德国慕尼黑大学和瑞典查尔姆斯理工大学的合作者。


研究结果发表在《化学传感器》杂志上的一篇文章中。“我们通过测量一个人对重金属的暴露来获得有关其健康的重要信息。高水平的镉会导致气道、肝脏和肾脏出现致命问题。铅中毒会损害中枢神经系统,导致成人易怒,认知障碍,疲劳,不孕症,高血压以及儿童生长发育迟缓,“该文章的作者,ifsc-usp研究员paulo augusto raymundo pereira说。


人类主要消除汗液和尿液中的重金属,对这些生物流体的分析是毒理学测试和治疗的关键部分。“世界需要灵活的传感器,这些传感器可以轻松,廉价和快速地大规模生产,就像我们的设备一样,用于现场检测,连续监测和分散分析有害化合物,”pereira说。


与其他检测生物流体中重金属的金标准测试不同,该传感器在用于制造它的材料和生产阶段方面很简单。“该设备的底座是聚对苯二甲酸乙二醇酯[pet],其顶部是导电的柔性铜胶带,您可以从文具店购买的那种标签,上面印有传感器,以及指甲油或喷雾的保护层。通过将暴露的铜浸入氯化铁溶液中20分钟来除去,然后在蒸馏水中洗涤以促进必要的腐蚀。所有这些都确保了速度,可扩展性,低功耗和低成本,“瑞典查尔姆斯理工大学研究员,该文章的合著者robson r. da silva说。


该设备连接到恒电位仪,这是一种便携式仪器,通过测量电极之间的电位和电流差异来确定每种金属的浓度。结果使用适当的应用软件显示在计算机或智能手机上。


该系统非常简单,无需培训即可供非专业人员以及医院、诊所和医生办公室等地点的技术人员使用。该设备还可用于几种类型的环境管理情况。“例如,自流井受到监管,需要持续监测以分析水质。在这种情况下,我们的传感器非常有用,“该文章的作者,德国慕尼黑大学的研究员anderson m. de campos说。

传感器的铅和镉检测性能在使用人造汗液的试验中得到了验证。学分:安德森·德坎波斯
改进和可能的专利


传感器在检测铅和镉方面的性能是在理想实验条件下使用富含人工汗液的试验中评估的。在设备获得专利之前,需要进行调整。


“在发明完成之前,我们没有发现关于柔性铜传感器用于检测汗液中有毒金属的报告,但前部搜索可能会发现类似的东西,可能会阻止专利申请,”该文章的另一位合著者,iqsc-usp的研究员marcelo l. calegaro说。


为了避免这个问题,他正在研究改进和其他应用程序。一个想法是通过在造纸机中切割来取代产生废物的腐蚀阶段。另一种方法是使用相同类型的设备来检测水和食物中的杀虫剂。

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