透过观察病人口腔和喉咙,医生往往使用语言压迫器。但如果那个扁平的木制刮刀能主动评估病人的健康状况呢?这就是一种环保的一次性传感器的前提,能够检测唾液中的葡萄糖和其他生物标记物水平。研究人员表示,这种容易生产的设备有望帮助医生评估一系列状况。

木材是一种可再生、生物降解的天然材料,可广泛低成本地获得,这使得为设计电子和传感器的研究人员十分有吸引力。然而,这对于物料的导电性不佳是很有挑战性的。一种解决方案是将木材作为无源基板,然后用金属和碳基墨水对其进行涂层。或者,高功率激光可以在木材上灼烧特定区域,将这些斑点变成导电石墨。

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但是,这种复杂的技术需要成本高昂的仪器设备、无氧环境和阻燃剂。为了开发更便宜、更简单的过程,Christos Kokkinos和他的团队转向低功率二极管激光器,这些激光器已经成功地用于制作聚酰亚胺基传感器,但从未应用于木制的电子和电化学传感器。

团队使用一种便携式、低成本的激光雕刻机,在木制语言压迫器上创建了一个导电石墨电极图案,而无需特殊条件。这些电极形成了两个电化学电池,其间由于水泼扩散性永久性标记笔线条分开。

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然后将生物传感器用于在人工唾液中快速、同时测量亚硝酸和葡萄糖的浓度。亚硝酸可以揭示口腔疾病,如牙周炎,而葡萄糖可以作为糖尿病的诊断标志。研究人员表示,这些低成本设备可以适应检测其他唾液生物标志物,并且可以在医疗机构现场快速、简单地生产。

这项研究对环保传感器的发展取得了重要的进展。在未来,这项技术将有望帮助人们更好地保护我们的地球和健康。

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作者 刘军

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