東京大學(xué)研究人員開發(fā)了一種高度敏感的生物雜交嗅覺傳感器
敏銳的嗅覺是許多生物共有的強大能力,很難通過人工手段進(jìn)行復(fù)制,F(xiàn)在,東京大學(xué)的研究人員將生物學(xué)和工程學(xué)的元素結(jié)合起來,開發(fā)了所謂的生物雜交組件,揮發(fā)性有機化合物傳感器可以有效檢測氣態(tài)的氣味。研究人員希望將這一概念完善,然后用于醫(yī)療診斷和危險物質(zhì)的檢測中。
研究人員將昆蟲的一組嗅覺受體移植到一個裝置中,將某些氣味傳給受體,同時讀取受體對這些氣味的反應(yīng)。對來自嗅覺受體的電信號進(jìn)行分析,就能知道是什么分子觸發(fā)了這些信號。這種方法產(chǎn)生了很高的靈敏度,并且由于受體在脂質(zhì)雙層內(nèi)物理結(jié)合的方式而成為可能。在之前的實驗中,這樣的方法限制了氣味傳遞到受體的方式,但該團隊也為這個問題開發(fā)了一個有效的解決方案。 受體會對液滴中的分子作出反應(yīng),因此主要挑戰(zhàn)之一是制造一種裝置,將空氣中的分子傳遞到這些液滴中,研究人員設(shè)計并制造了液滴通過的下方的微縫,以迫使這種分子的交換。通過將氣體引入微縫中,能夠增加氣體和液滴之間的接觸概率,并將目標(biāo)分子有效地轉(zhuǎn)移到液體中。 通過這套系統(tǒng),研究人員能夠在測試對象的呼吸中檢測到化學(xué)物質(zhì)辛烯醇的痕跡,辛烯醇又稱蘑菇醇,它能吸引蚊子。不僅如此,VOC傳感器可以檢測到十億分之一的濃度。這雖然比狗鼻子的靈敏度低了一千倍,但仍是一項令人印象深刻的成就,并激勵著團隊不斷創(chuàng)新。 關(guān)鍵詞: 嗅覺傳感器
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