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传感器可检测来自塑料的毒素
发布:lee_9124   时间:2015/12/19 13:54:32   阅读:906 
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来自梅西大学工程与先进技术学院的研究人员发明了一种基于分子印迹聚合物包层传感器和电化学阻抗谱技术的化合物检测技术,能够快速检测食品或饮料中的DEHP(邻苯二甲酸二异辛酯)含量。




Subhas Mukhopadhyay教授(左),Asif Zia博士(右)

梅西大学的Asif Zia博士和Subhas Mukhopadhyay教授开发出一种高灵敏度设备,它能够检测出从食品包装袋到其包装的食品中的人工合成化合物。这类化合物目前是全球各地的一个主要健康威胁,因为它们与人类遗传,发育和生育缺陷有关系。

来自工程与先进技术学院的Asif Zia博士和Subhas Mukhopadhyay教授,开发出能够快速定量合成化合物邻苯二甲酸二异辛酯(Di 2-Ethyl Hexyl Phthalate,缩写为DEHP)的电化学传感系统。

邻苯二甲酸二异辛酯(DEHP)可用于增强塑料制品的弹性,但由于其分子结构,它不与塑料的晶格结构共价连接,并且可能浸入周围环境中。它被归为一类直接致畸或引起畸形,同时能干扰人体内分泌系统的化合物。当DEHP的浓度大于十亿分之六便会危害人体健康,世界卫生组织对此表示担忧。




DEHP传感器浸入苹果汁的样品中

Zia博士的2.5*2.5 mm微小传感器能够在液体中形成漩涡并能检测到低至十亿分之二的DEHP浓度,而其测试用时却不到10分钟。该传感器涂有标记的聚合物分子--本质是一类能选择性捕捉液体中DEHP分子的化学跟踪标记。分子“跟踪”是通过与涂层形成弱氢键实现的。当传感器上DEHP因液体的冲洗作用脱落后,用光谱学去分析通过它的电磁场便能推测液体中DEHP的浓度。

Zia博士说该技术是一个开创性的突破,因为它使用简便,检测小量化合物有足够的灵敏度,并且由于涂层能够使用一年不更换而且可回收循环使用,其具有足够的稳定性。最重要的一点是,其检测速度很快。

“以前的检测技术要求取样到实验室,他们首先分离有关的分子,然后通过火焰离子化检测器,质谱法和高效液相色谱法进行测试,这可能需要一个星期。而使用电化学阻抗光谱,测试过程只需几分钟。”

他们希望传感器可以应用到“智能家居”的水龙头上。这种家居将由各种传感设备和计算机设备组成,能使居住者实时获得健康卫生信息。

塑料污染是一个全球性问题

在2011年非法添加DEHP作为饮料混浊剂是台湾的一个极具非议的丑闻,致使其不得不召回所有出口的饮料进行检测,造成了巨大的经济损失。由于没有可靠、快速的检测系统以及涉及的巨大测试成本,试验持续了几个月。
然而,Zia博士说来自塑料的污染物问题是全球性的。“塑料制品已经生活化,塑料污染问题难以规避。每天我们可能摄取微量的有害化合物,随着时间的推移,它们在人体内积聚到一定程度便会导致健康问题。

一些国家,以美国为例,已经禁止在塑料中添加DEHP,而其他国家则没有,该设备提供了一种简便且经济高效的方式检测果汁等饮料有害化合物浓度,以确保其不会达到危害性水平。

该研究小组目前正在开发一种生物检测设备,该设备能检测血液样本中的胶原蛋白。而血液中的高胶原蛋白水平可以表征早期骨质疏松症。

该研究成果已经发表在《Biosensor and Bioelectronics》杂志上。


来源:材料人网
 
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