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石墨烯新用途:可帮助检测食物是否变质

2020-06-30 08:38:49 来源:未知
石墨烯是一种用途非常广泛的“神奇材料”,由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。不过现在它增加了一个新的用途,在检测食物是否变质的传感器中检测活性。

该传感器由爱荷华州立大学和伊利诺伊州西北大学的科学团队联合开发,重要一环就是将石墨烯电极气溶胶喷印到柔性聚合物基底上。科学团队随后利用化学手段将组胺抗体(histamine antibodies)整合到石墨烯上。虽然组胺更常见于检测过敏反应,但变质的肉或鱼也会放出组胺。

当将由此产生的装置放在任何一种食物的样品附近时,任何存在的组胺分子都会与石墨烯上的抗体结合,阻止电子的转移。这增加了材料的电阻--存在的分子数量越多,电阻越大。

因此在通电之后,科学家就能成功检测到电阻,从而确定组胺水平。在目前的形式下,该传感器可以检测到浓度低至百万分之 3.41 的组胺。为方便起见,美国食品和药物管理局将鱼的变质定义为超过百万分之 50 的任何物质。

该传感器的生产成本并不是很高,非常容易进行大规模生产。此外科学团队还表示,通过将组胺抗体替换为其他类型的抗体,该系统还可以额外用于检测有害细菌或疾病相关的生物标志物等。


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