中山大学吴进 Nat. Commun.:用于痕量生物标志物检测的自供电、可拉伸的气体传感器设计
2023-09-03 来源:高分子科技
生物标志物作为一种可以客观测定和评价生物体内生化和生理状态的指标,其准确和稳定的检测可以用于疾病早期诊断、预防以及治疗过程中的监控,在医疗健康领域发挥着重要作用。人体呼出气体中含有大量化合物,与不同器官的代谢密切相关,是理想的用于非侵入性疾病诊断的体外生物标志物。例如,口臭患者呼出气体中的H2S就明显高于正常人,而且肉类的腐败也会产生H2S,对H2S的检测具有重要的实际应用前景。一般,化学成分分析仪可以对呼出气体中的生物标志物进行精准的测量,但其操作繁琐、成本高、耗时长,无法实现实时的检测,因此迫切需要开发高性价比的便携式传感器件。迄今,化学电阻和电化学式的气体传感器已被广泛报道,但大都难以实现可穿戴的要求。例如,化学电阻式气体传感器在室温或零度以下的温度下传感性能极差,因为化学物质对传感材料表面的微弱作用很难引起整个装置的电信号发生较大变化。而电化学传感器面临着液态电解质泄漏和挥发以及电极的腐蚀等问题。为了进一步适应在可穿戴领域中的应用,对传感器件提出了更多的要求,包括高传感性能、机械灵活性、室温操作、环境耐受性以及自供电能力等,研究者亟需进一步优化现有传感器件或提出新型的器件结构和原理来取得突破性进展。
本工作的前期研究基础基于该团队在水凝胶基柔性室温气湿敏传感器方面的系列研究进展(Advanced Functional Materials2023, 33,2300046;Nano-Micro Letters 2022, 14, 52;Nano-Micro Letters 2022, 14,183;Nano-Micro Letters 2023, 15, 136;Materials Horizons 2022, 9, 1921;SmartMat 2023,4,e1141;SmartMat2023, 4, e1147)。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-023-40953-z
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(责任编辑:xu)
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