當前位置: 首頁 » 新聞資訊 » 科普園地 » 正文

國外開發出新型生物電子氨氣傳感器

放大字體  縮小字體 發布日期:2020-05-21  來源:傳感器專家網  瀏覽次數:154
核心提示:日前,國外《納米研究》(Nano Research)雜志發表的最新文章稱,美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一支研究團隊,最新開發出了有史
     日前,國外《納米研究》(Nano Research)雜志發表的最新文章稱,美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校的一支研究團隊,最新開發出了有史以來最為敏感的生物電子氨氣傳感器。據悉,該傳感器使用來自細菌地桿菌(Geobacter)的導電蛋白質納米線,作為電子器件提供生物材料。當引入氨氣時,蛋白質納米線的導電特性會發生變化,從而產生可測量的響應。研究人員稱,該傳感器可用于農業、生物醫學和環境應用中的氨測量,而氨的存在,可能會暗示諸如牲畜或人類患者的健康問題。

 

 

 

來自細菌地桿菌(Geobacter)的導電蛋白質納米線(淺綠色)夾在電極(金)之間,形成用于檢測生物分子的生物電子傳感器(紅色)。資料來源:馬薩諸塞大學阿默斯特分校

 

30多年前,資深作家、微生物學家德里克洛夫利在河泥中發現了地桿菌(Geobacter),這些微生物生長出毛發狀的蛋白質細絲,可作為納米級的“電線”,為它們的營養輸送電荷,并與其他細菌交流。

第一作者、生物醫學工程博士生亞歷山大·史密斯(Alexander Smith)以及他的導師姚軍(Jun Yao)和洛夫利(Lovley)表明,他們設計了第一個測量氨氣的傳感器,因為氨氣對農業、環境和生物醫學都很重要。例如,在人類,呼吸中的氨可能是疾病的信號,而在家禽養殖中,必須密切監測和控制氣體,以確保鳥類健康和舒適,并避免飼料失衡和生產損失。

史密斯說:“這種傳感器可進行高精度的傳感,它比以前的電子傳感器好多了。現有的電子傳感器,通常要么靈敏度有限,要么靈敏度低,而且容易受到其他氣體的干擾。而除了功能優越、成本低廉外,我們的傳感器是可生物降解的,因此不會產生電子垃圾,而且它們是由使用可再生原料的細菌可持續生產的,而無需使用有毒化學物質。”

史密斯(Smith)在他的博士學位期間進行了 18 個月的實驗,從他的導師洛夫利(Lovley)的早期研究中可以知道,蛋白質納米線的電導率隨蛋白質納米線周圍溶液的 pH 值(酸或堿水平)而變化,這促使研究人員測試了他們對生物傳感的分子結合具有高度反應性的想法。   史密斯指出:“如果將它們暴露于化學物質中,其性質會發生變化,并且可以測量響應。當將納米線暴露在氨水中時,反應非常明顯,意義重大。早期,我們發現我們可以調整傳感器的方式,顯示出這種重要的反應,它們對氨非常敏感,而對其他化合物的敏感度要低得多,因此該傳感器非常特殊。”

洛夫利補充說,“這種“非常穩定”的納米線能持續很長時間,傳感器在使用數月后能持續穩定地工作,并且工作得非常好。這個新的應用領域與我們之前的研究完全不同,這項工作是納米線傳感器概念的第一個證明,一旦我們回到實驗室,我們將開發其他化合物的傳感器,我們正在為一系列其他化合物調整它們。”

此前,研究小組報告說,他們使用蛋白質納米線從濕度中獲取能量,并將其作為生物計算的存儲器。另外,根據研究小組的說法,使用細菌可持續生產的這款可生物降解傳感器也能夠被修改,使其適合檢測其他化合物。

 

 
 
[ 新聞資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關閉窗口 ]

 
0條 [查看全部]  相關評論

 
推薦圖文
推薦新聞資訊
點擊排行
 
 
高清偷窥中国女厕所嘘嘘_欧美免费全部免费观看_一本久久道本道久久爱