物理研究所 信用:CC0公共领域 美国研究人员开发了一种基于石墨烯的电化学传感器，能够比标准实验室测试更快地检测食物中的组胺(过敏原)和毒素
该团队使用喷雾印刷来制造传感器
通过软件控制按需改变图案几何形状的能力允许快速原型制作和传感器布局的有效优化
西北大学的资深作者马克·赫萨姆教授评论了今天发表在《国际物理学会出版杂志2-D Materials》上的研究结果，他说:“我们开发了一种气溶胶喷射可打印石墨烯墨水，能够有效探索不同的器件设计，这对优化传感器响应至关重要
" 作为一种只在需要的地方沉积材料从而最大限度减少浪费的附加制造方法，气溶胶喷射印刷传感器成本低、制造简单、便于携带
这有可能使其应用于需要对食品样品进行连续现场监测以确定和保持产品质量的地方，以及其他应用
来自爱荷华州立大学的资深作者卡门·戈麦斯教授说:“气溶胶喷射印刷是这种传感器发展的基础
石墨烯等碳纳米材料具有独特的材料特性，如高导电性、表面积和生物相容性，可显著提高电化学传感器的性能
“但是，因为现场电化学传感器通常是一次性的，所以它们需要适合低成本、高通量和可扩展制造的材料
气溶胶喷射印刷给了我们这个
" 该团队在柔性基底上创建了高分辨率交叉电极，通过将单克隆抗体共价连接到通过CO2热退火过程在石墨烯表面创建的氧部分，将电极转换成组胺传感器
然后，他们在缓冲溶液和鱼汤中测试传感器，看看它们在检测组胺方面有多有效
来自爱荷华州立大学的合著者克沙玛·帕拉特说:“我们发现石墨烯生物传感器可以检测PBS和鱼汤中的组胺，其毒性相关范围为6
百万分之25至100(ppm)和6
25至200 ppm，相似的检测限为2
52 ppm和3
分别为41 ppm
这些传感器的结果意义重大，因为鱼类中超过百万分之50的组胺水平会对健康造成不良影响，包括严重的过敏反应，例如鲭类食物中毒
“值得注意的是，传感器还显示出33分钟的快速响应时间，不需要对鱼样品进行预先标记和预处理
这比同等的实验室测试要快得多
" 研究人员还发现，生物传感器的灵敏度不会受到食品样品中常见的用作阻断剂的大蛋白质分子的非特异性吸附的显著影响
资深作者博士
衣阿华州立大学的乔纳森·克劳森说:“这种生物传感器可以用于食品加工设施、进出口港口和超市，这些地方需要对食品样品进行连续的现场监测
这种现场检测将消除将食品样品送去实验室检测的需要，这需要额外的处理步骤，增加了组胺分析的时间和成本，并因此增加了食源性疾病和食物浪费的风险
“它还可能用于其他需要快速监控目标分子的生物传感应用中，因为使用开发的免疫传感方案消除了样品预处理
除了感应小的过敏原分子，如组胺，它可以用来检测各种目标，如细胞和蛋白质生物标志物
通过将固定在传感器平台上的抗体切换到对合适的生物目标物种的检测具有特异性的抗体，传感器可以进一步满足特定的应用
例子包括食物病原体(沙门氏菌属
)，致命的人类疾病(癌症、艾滋病毒)或动物或植物疾病(禽流感、柑橘衰退)
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
