宾夕法尼亚州立大学沃尔特·米尔斯 使用二维材料的高选择性多巴胺检测器示意图
荣誉:德里克·巴特勒，宾夕法尼亚州立大学 宾夕法尼亚州立大学领导的一个小组称，一种超敏感的多巴胺检测器可以帮助早期诊断几种导致多巴胺过多或过少的疾病，该小组包括伦斯勒理工学院以及中国和日本的大学
多巴胺是一种重要的神经递质，可用于诊断帕金森病、阿尔茨海默病和精神分裂症等疾病
宾夕法尼亚州立大学电气工程助理教授艾达·易卜拉希米和一位相应的作者在8月发表的一篇论文中说:“如果你能开发出一种非常灵敏、简单易用、便于携带的检测器，能够识别多种多巴胺浓度，例如汗液中的多巴胺浓度，这将有助于对个人健康进行无创监测。”
7科学进步
他们的工作表明，通过向一种叫做二硫化钼的二维层状材料中添加少量锰，与其他报道的结果相比，他们可以将灵敏度提高许多个数量级，同时还可以实现高特异性
重要的是，它们的检测器成本低且灵活，可以实时检测背景介质(包括缓冲液、血清和汗液)中的多巴胺
“关于我们的方法，电化学沉积是一种沉积这些化学物质的新方法，非常简单和可扩展，”毛里西奥·特罗内斯说
威拉曼物理学、材料科学和化学教授和第二个相应的作者
“空军对这些制造压力的神经递质感兴趣
我设想这是一个可穿戴的传感器
" 温贝托·特罗内斯和他的团队在RPI进行了计算研究，让他们能够解释添加锰如何导致对多巴胺的反应改善
实验工作是在宾夕法尼亚州立大学原子薄多功能涂层中心进行的
该论文的合著者、宾夕法尼亚州立大学的博士生德里克·巴特勒说:“将实验结果与计算研究相结合被证明是非常有见地的，因此我认为我们在整个项目中学到了更多。”
“开发这些材料，并以能够改善他人健康和福祉的方式加以应用，会使工作变得特别愉快和有益
" 他的合著者，博士生雷宇补充道，“一个挑战是开发一种可扩展的方法来连接基础研究和实际应用
我们的方法基于工业上广泛使用的电沉积，因此提供了一种以可扩展的方式使二硫化钼功能化的可扩展途径
此外，我相信这个多学科团队是找到正确方法将二硫化钼功能化用于超灵敏多巴胺检测的关键
" 在进一步的工作中，该小组希望找到其他材料组合，利用其当前传感器的特异性来检测各种其他生物标志物
创造这样一个结合实验研究和计算方法的“工具箱”将会产生具有多功能能力的新材料
这可能在人类健康之外有用，例如，用于检测有毒气体、水污染或生物防御剂
“在未来，我们可以设想一种组合传感器/执行器，可以检测多巴胺，同时提供治疗
这些传感器可以与微型芯片集成，用于集成传感、驱动、控制和数据处理，”易卜拉希米说
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