新型传感器可检测人体内的危险重金属(2)
UC电气与计算机工程的副教授Papautsky是发表于生物医学设备的“实验室芯片传感器通过阳极溶出伏安法检测高负电重金属”一文的合著人。其他合著人分别是环境工程的助理教授Erin Haynes;化学特聘教授William Heineman;电气与计算机工程应届博士研究生Preetha Jothimuthu，化学系应届博士研究生Robert Wilson和科研合作社生物医学工程本科生Josi Herren。
传感器第一次实地试验将于2012年在俄亥俄州玛丽埃塔进行。
研究传感器的一个特殊动因是UC一个正在进行的项目，由Erin Haynes在俄亥俄州玛丽埃塔进行，研究锰对于空气污染和健康状况影响。由于玛丽埃塔是美国和加拿大唯一的锰元素精炼厂，锰在该区域放射量超出正常水平。UC关于俄亥俄中部山谷空气污染研究报告(M.A.P.S)初步结果显示玛丽埃塔居民体内锰含量高于其它城市居民。
UC传感器如何运作
新型UC传感器运用一种叫做去阳极伏安法技术，三类电极协同运作：工作电极，参比电极和辅助电极。
此类传感器面临的主要挑战来自对像锰这样的负电金属的检测。水解作用使检测变得困难，辅助电极严重限制了传感器检测负电金属的能力;水解作用是通过增加一个水分子，将另一个分子裂解成两部分。
为了解决这个问题，UC小组研制出铋薄膜工作电极代替传统汞或碳电极。铋工作电极的良好性能结合了它的环保性，意味着新型传感器会在一次性实验室芯片的设备中大放异彩。
此外，UC小组也通过优化传感器的布局和工作电极的表层进一步降低水解作用的影响，促进检测重金属的可靠性和敏感性。新型传感器的布局更多的顾及了功能，包括取血清样本，剥离重金属和测量重金属含量。
最终结果是第一代实验室芯片可以持续精确的检测出人体内高负电性锰含量。新型传感器也在长时间的持续运行中显示出其高度可靠性。假如进一步的研究，此类芯片甚至可能改造为自检装置，例如为糖尿病患者进行葡萄糖筛查。
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