光州科技学院 比色传感器是一种易于使用的设备，可以通过颜色变化和直观的界面来显示信息，如湿度、酸度或某些化学物质的浓度 正在进行的COVID-19大流行表明，世界需要能够快速准确识别无形危险的技术，包括有害物质或空气传播的环境污染物
在这方面，比色传感器——通过颜色变化直观显示环境信息的设备——是一个有吸引力的选择
但是，为了让更多的人从这些传感器中受益，它们必须易于大规模生产
这是当前可用的比色传感器的主要限制，其需要复杂的结构和复杂的制造过程
现有设备的其他问题包括响应时间慢和颜色不饱和
现在，在《高级科学》杂志上发表的一项新研究中，韩国光州科学技术研究所的科学家们试图通过开发一种新型比色传感器来解决这些局限性，这种传感器由一层叫做M13噬菌体的薄层病毒组成
他们使用这种类型的病毒是因为它可以改变其结构——从而改变其光学特性——以应对周围环境的变化，例如有害化合物的存在
领导这项研究的年轻的宋敏教授解释说:“在我们的研究中，我们引入了M13噬菌体，这是一种纳米大小的丝状病毒，由于其体积膨胀的特性，作为传感层
" 科学家们通过将M13噬菌体与作为底物的“高损耗超薄共振启动子层”(HLRP)结合，对其进行了基因工程改造
然后，他们通过优化底物使病毒涂层的共振最大化，从而使噬菌体对特定的空气传播物质变得极其敏感
这使得“病毒”能够检测浓度非常低的化学物质——低至十亿分之几十
宋教授解释说:“具体来说，通过优化病毒层的沉积，病毒层被涂上了超薄层，从而提高了检测率
应用具有共振增强的HLRP以获得清晰的颜色，即使M13噬菌体病毒层具有纳米尺度的厚度变化
因此，通过优化共振条件，颜色变化被最大化
" 科学家用环境变量(如湿度变化)和化合物(如挥发性有机化学物质和内分泌干扰化学物质)测试了这种新传感器
在这两种情况下，可以通过传感器中不同的颜色变化成功地观察到这些刺激的变化，从而显示出它的实际适用性
这种高效、可批量生产的比色传感器的新设计为各种实际应用带来了很大希望，例如检测有害的工业化学品或评估空气质量
最重要的是，这些传感器在临床应用中可能成为无价的工具，正如宋教授所说，“未来，基因工程的进步将提高传感器的灵敏度，并将它们的适用性扩展到医疗行业，在那里它们可以用作检测特定病毒和病原体的诊断试剂盒
" 随着进一步的研究，这项技术将有望成为一种强有力的手段来显示无形的空中威胁的真实面目
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