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研究人员回顾小型化电化学传感器技术

2023-12-27 14:45:10  来源:激光网原创    

重金属作为常见的污染物,受到了广泛的研究兴趣。由于地质过程或人类活动,例如采矿、工业生产和石化厂,这些金属可以在环境中找到。

重金属因其对人类和动物的毒性而受到关注,被认为是环境中常见的污染物。它们会导致严重的健康问题,例如肾脏损伤、高血压、神经系统损伤和生育缺陷等。

因此,拥有精确而紧凑的HM检测技术来评估其在环境中的浓度并筛查其污染引起的健康问题非常重要。

近年来,电化学传感技术因其灵敏度高、长期稳定性好、成本低、仪器紧凑、样品处理要求简单、精度高等优点,在HM污染物的现场筛查中越来越受欢迎。因此,许多用不同纳米材料修饰的小型化电化学器件被开发出来,小型化的电化学传感技术已被广泛应用于各个领域。

现在,来自韩国釜山国立大学的一组研究人员全面回顾了用于重金属检测的电化学传感器的最新发展。

“传统的HM检测分析技术很难用于现场分析。因此,迫切需要易于使用、具有成本效益且适合快速现场检测的便携式电化学传感器,“领导这项研究的Seung-Cheol Chang教授解释说。

该团队主要专注于适用于HM污染物现场检测的小型化电化学传感器。他们探索了不同的传感器变体,例如丝网印刷电极、纸基电极和由碳纳米复合材料、金属纳米颗粒和金属化合物纳米复合材料制成的纳米材料涂层传感器。

根据他们的分析,基于SPE和纸基电极的小型化电化学传感器提供了低成本和省时的分析,同时还减少了所需的样品量和支持电解质。它们还有效地解决了传统实验室方法的局限性。

此外,基于纳米材料的传感器具有高特异性和灵敏度,能够在各种环境条件下高精度地检测超痕量的HM。

尽管电化学传感器取得了进步,但仍有一些局限性需要解决。该团队承认,目前的电化学检测方法存在选择性差、细节水平不足以及外来物质的干扰,这些干扰可能会在现场分析过程中产生不利影响。

此外,由于溶解氧,传感器的检测能力会随着时间的推移而降低。研究人员强调了便携式芯片实验室方法和一次性、柔性和可穿戴电化学传感器的大规模制造的必要性。他们还强调了创新的电化学检测策略对人体生物流体样本中的HM传感的重要性。

“最困难的任务之一是将学术界、制药行业和政府机构提出的先进和系统的想法商业化,并结合适当的验证技术,”张教授在谈到HM电化学传感器研究的未来时说。

尽管如此,该团队相信,正在进行的电子、纳米技术和材料技术研究可以帮助克服现有问题,并实现更快速、更精确的HM现场检测。这些进步有助于创造一个更安全、更健康的环境。本研究揭示了电化学检测技术的最新进展,可以作为当前研究的宝贵资源并激发未来的研究。

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