用3d打印传感器可以检测饮料中的草甘膦
一种新开发的低成本传感器可以在实验室测试中检测并准确测量液滴中广泛使用且有争议的除草剂草甘膦的含量。
华盛顿州立大学和DL ADV-Tech的工程师开发了这种传感器设备，它使用纳米管，并在他们加入除草剂的橙汁和大米饮料样本上进行了测试。草甘膦传感器使用的技术类似于葡萄糖测试中使用的技术，可以从针尖上的血液中快速测量血糖水平。
最终，这就是这个传感器的目标:测试人类样本以监测草甘膦暴露，但在发表在《生物传感器和生物电子学》上的研究中，研究人员首次展示了传感器测试饮料的潜力。
“我们开始开发这种传感器用于健康监测，但它也可以用于食品安全和环境监测，”WSU机械与材料工程学院教授、该研究的通讯作者林跃河说。“我们将其设计为便携式，并使用3d打印使其小巧紧凑，因此可以在任何地方使用——在实验室或野外。”
在这种新发展之前，检测和测量草甘膦等除草剂的方法往往依赖于精细的样品制备和质谱仪等昂贵的科学设备。其他方法包括使用生物抗体吸引和结合除草剂分子，这也是昂贵的材料，需要小心储存，以防止天然成分的降解。
该研究小组开发的传感器使用导电聚合物纳米管，这些纳米管上印有分子大小的空腔，可以结合草甘膦分子，本质上是模仿生物抗体。然后，这些纳米管被涂覆在3d打印的传感器设备上，该设备使用电流来量化草甘膦的浓度。因为它使用的是人工抗体而不是生物抗体，所以传感器不需要特殊的存储，传感材料也相对便宜。
研究人员在添加了已知草甘膦水平的橙汁和大米饮料样本上测试了传感器。他们发现该传感器具有检测除草剂的高灵敏度和特异性的能力。
“下一步，我们希望使用传感器来检测一些人体样本中的草甘膦，如血液、唾液或尿液，”林世超实验室的WSU博士候选人、该论文的第一作者丁世超说。“我们还将继续开发一些新的纳米材料，以增强其传感性能。”
草甘膦已被包括美国环境保护署在内的许多监管机构批准使用，美国环境保护署于2020年发布声明，在推荐水平下使用草甘膦是安全的。然而，一些团体和研究对草甘膦的健康和环境风险提出了担忧，世界卫生组织的国际癌症研究机构已将其列为“可能对人类致癌”。
参考
丁松，吕震，李松，等。分子印迹聚吡咯纳米管电化学传感器用于草甘膦检测。Biosens Bioelec．2021; 191:113434。doi:10.1016 / j.bios.2021.113434
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