许多社会与工业应用需要便携式挥发性有机物（VOC）传感器，例如通过呼吸分析诊断健康状况或监测工业环境以保障工人安全。丙酮是广泛使用的工业溶剂，必须灵敏检测以防止超过职业安全限值的有害暴露。现有传感技术存在工作温度高、功耗大、长期漂移或结构复杂等缺点。本文报道了一种基于导模共振（GMR）的光学气体传感器，可实现手持操作和简单读出。该 ...
随着消费者对食品安全与风味接受度要求提高，食品内部劣变或外来污染产生的异味成为质量控制关键。异味响应主要取决于挥发性有机物（VOCs），其检测可为食品品质提供信息。气相色谱/质谱（GC/MS）是检测VOCs的强有力方法，但操作繁琐、成本高且需专业人员。为此，作者设计了一种非法拉第阻抗生物传感器，用于监测与食品腐败相关的VOCs。该传...
基于纳米材料的室温气体传感器可作为呼气分析筛查多种疾病的工具。本研究采用密度泛函理论，以稳定平面结构的碳化硼（B4C3）单层为基底，分析人呼气中挥发性有机化合物（VOCs）甲醛（H2CO）、甲醇（CH3OH）、丙酮（C3H6O）和甲苯（C7H8），以及干扰气体二氧化碳（CO2）和水（H2O）在其表面的吸附行为。计算了吸附能、电荷密度...
红棕象甲（Rhynchophorus ferrugineus）是棕榈的严重害虫，早期感染常无可见症状。基于挥发性有机物（VOCs）的早期传感方法具有吸引力。本研究采用全细胞细菌生物传感器鉴定椰枣树（Phoenix dactylifera）中的红棕象甲。该生物发光细菌面板由三种基因工程大肠杆菌组成，分别对细胞毒性（TV1061）、基因...
本研究以绿色磷烯（GP）单层作为电子传感元件，用于检测人尿液中前列腺癌生物标志物。作者采用密度泛函理论（DFT）计算，系统考察了呋喃、对二甲苯（C8H10）和水分子在原始GP以及S掺杂、Si掺杂GP表面的吸附行为。结果表明，S掺杂和Si掺杂GP上呋喃与对二甲苯仅发生物理吸附，吸附能较小且电荷转移可忽略；而原始GP上二者发生化学吸附，...
气味结合蛋白（OBP）是一类存在于脊椎动物和昆虫中的小型可溶性蛋白，结构稳定并能结合多种气味分子。苯是 BTEX 类污染物中对人体危害最大的组分，环境中的苯监测通常依赖 GC-MS 等复杂、耗时且需专业人员操作的技术。本研究将猪源气味结合蛋白（pOBP）作为分子识别元件，构建低能耗阻抗生物传感器，用于户外和实时苯检测。金叉指电极经 ...
细菌的存在对食品安全构成重大威胁。细菌代谢过程中释放的挥发性化合物可用于评估细菌污染。吲哚是大肠杆菌（E. coli）释放的主要挥发性分子，本研究选择吲哚作为指示物以检测大肠杆菌的存在。本文采用石墨烯场效应晶体管（G-FET）基于吲哚与石墨烯之间的π-π堆积相互作用检测挥发性分子吲哚。G-FET器件暴露于吲哚后发生电信号变化，该变化...
电子鼻和光学鼻是用于风味与气味评价的人工嗅觉系统新兴方法。本文利用半导体单壁碳纳米管（SWCNTs）的独特光学性质，开发了一种纸基近红外光学鼻（NIRON）原型。作者将多种肽包裹的 SWCNTs 滴干在纸基底上形成传感阵列，并使用 CMOS 相机连续采集 SWCNTs 的近红外光致发光（PL）图像。当气味或挥发性分子通过流室时，SW...
呼气分析因非侵入和可连续监测而受到关注，呼出气中多种挥发性有机化合物（VOCs）可作为疾病生物标志物。已有研究提示呼气异丙醇（IPA）浓度可能与肝病、慢性阻塞性肺疾病（COPD）和肺癌等相关。本研究构建并优化了一种高灵敏、高选择性的气相生化传感器（bio-sniffer），用于测定呼气中IPA浓度。该传感器基于二级醇脱氢酶（S-AD...
尽管治疗手段不断进步，可治疗疾病仍在全球造成沉重负担。诊断在疾病发现、管理和预防中至关重要，可指导有限医疗资源分配。在全球化和疾病演变驱动下，分子病理学进展使研究者大量开发用于疾病检测的微型化集成生物传感器平台。低成本自动化检测有望降低基础设施和使用门槛，适用于低资源环境。为克服有创采血带来的依从性和操作限制，研究者正在探索不同样品...
本研究将真菌生物传感器板应用于室内空气中甲醛危害性的评估。选用 Alternaria alternata、Eurotium herbariorum 和 Aspergillus penicillioides 三种真菌，将干燥孢子与营养物置于透明塑料片和透气透明膜之间，制成可暴露于气相样品的传感器板。含甲醛空气通入测试腔后，甲醛通过抑制...