科学家发现利用呼出的气体检测肺癌的方法

在我们日常的呼吸中,除了水蒸气和二氧化碳这些主要成分外,还包含着其它多种化合物。近年来,科学家们发现,呼出气体中某些化学物质的含量变化,或许能揭示人体健康的秘密。其中,异戊二烯这一化学物质就备受关注。研究人员已经确定,呼出气体中异戊二烯的减少可能预示着肺癌的存在。然而,要捕捉到这一微小的变化,对传感器的要求极高。它不仅要具备超高的灵敏度,能够检测到十亿分之一(ppb)范围内的异戊二烯水平,还要能够准确区分异戊二烯与其它挥发性化学物质,并能在呼吸的自然湿度环境中保持稳定。

在过去,设计具有这些特性的气体传感器一直是个难题,科研人员主要将精力集中在金属氧化物上,尤其是氧化铟这一特别有前景的化合物。然而,尽管氧化铟传感器在某些方面表现出色,但在检测异戊二烯方面仍有待提升。

近日,来自中国浙江大学的刘平伟教授团队,在这一领域取得了重大突破。他们着手改进基于氧化铟的传感器,旨在能够精准检测呼吸中自然存在的异戊二烯水平。经过不懈的努力,研究人员开发了一系列基于氧化铟(In2O3)的纳米片传感器,并在实验中筛选出了一种表现最为优异的类型,称之为Pt@InNiOx。这一传感器之所以得名如此,是因为它巧妙地结合了铂(Pt)、铟(In)和镍(Ni)三种元素。

在Pt@InNiOx传感器中,铂纳米团簇均匀锚定在纳米薄片上,这一独特的设计使得传感器在检测异戊二烯时表现出超高的灵敏度。研究人员通过对纳米薄片结构和电化学性能的实时分析发现,铂纳米团簇起到了关键的催化作用,加速了异戊二烯传感的激活过程。这一发现不仅揭示了传感器高灵敏度的内在机制,也为进一步优化传感器性能提供了重要依据。

为了进一步展示Pt@InNiOx传感器的潜在医疗用途,研究人员还将其整合到了便携式传感设备中。这一设备小巧轻便,易于携带,能够实时监测呼出气体中的异戊二烯水平,为肺癌的早期筛查提供了一种全新的手段。

该研究成果一经发表,就在国际化学界引起了广泛关注。据悉,该研究已刊登在国际知名化学期刊《ACS Sensors》上,得到了同行专家的高度评价。

可以预见的是,随着Pt@InNiOx传感器的不断推广和应用,我们有望在肺癌筛查领域取得更大的突破。这一创新成果不仅为科研人员提供了新的研究方向和思路,更为广大患者带来了福音,让我们共同期待这一科技成果在未来能够发挥更大的作用。

关键词:氧化铟,肺癌检测
更多資訊

在这个高速发展的互联网时代,网络已经成为我们生活中不可或缺的一部分。随着智能手机、平板电脑等移动设备的普及,人们对网络的

了解更多

当一只狗抖掉皮毛上的水时,这一动作并非随意而为,也不是为了故意弄湿旁边的人。这是一种自然的生理反应,许多毛茸茸的哺乳动物

了解更多

在烹饪的江湖里,嫩肉粉可谓是一柄双刃剑。用得恰到好处,它能让你的肉质细腻如丝,口感绝佳;但若用得不当,则可能适得其反,影

了解更多

在追求清洁能源的征途中,科学界从未停止过探索与创新。光合作用,这一地球上最古老且至关重要的化学过程,一直是科学家们梦寐以

了解更多

在广袤的大地上,火车如同一条巨龙蜿蜒穿梭。它时而飞驰在辽阔的平原,时而穿越崇山峻岭,将人们和货物带往远方的目的地。在这条

了解更多

Loading...