【儀表網 儀表研發】5月14日消息，馬薩諸塞大學阿默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)的一個研究小組本周在《納米研究》(nanosearch)雜志上撰文稱，他們已經開發出了生物電子氨氣傳感器，該傳感器是非常敏感的傳感器之一。
該傳感器使用來自細菌地桿菌(Geobacter)的導電蛋白質納米線為電子器件提供生物材料。30多年前，作家、微生物學家德里克洛夫利在河泥中發現了地桿菌(Geobacter)，這些微生物生長出毛發狀的蛋白質細絲，可作為納米級的“電線”，為它們的營養輸送電荷，并與其他細菌交流。
第一作者、生物醫學工程博士生亞歷山大·史密斯(Alexander Smith)以及他的導師姚軍(Jun Yao)和洛夫利(Lovley)表明，他們設計了第一個測量氨氣的傳感器，因為氨氣對農業、環境和生物醫學都很重要。例如，在人類，呼吸中的氨可能是疾病的信號，而在家禽養殖中，必須密切監測和控制氣體，以確保鳥類健康和舒適，并避免飼料失衡和生產損失。
史密斯說：“這種傳感器可以進行高精度的傳感，它比以前的電子傳感器好多了。現有的電子傳感器通常要么靈敏度有限，要么靈敏度低，而且容易受到其他氣體的干擾。而除了功能優越、成本低廉外，我們的傳感器是可生物降解的，因此不會產生電子垃圾，而且它們是由使用可再生原料的細菌可持續生產的，而無需使用有毒化學物質。”
史密斯(Smith)在他的博士學位期間進行了18個月的實驗，從他的導師洛夫利(Lovley)的早期研究中可以知道，蛋白質納米線的電導率隨蛋白質納米線周圍溶液的pH值(酸或堿水平)而變化，這促使研究人員測試了他們對生物傳感的分子結合具有高度反應性的想法。
史密斯指出：“如果將它們暴露于化學物質中，其性質會發生變化，并且可以測量響應。當將納米線暴露在氨水中時，反應非常明顯，意義重大。早期，我們發現我們可以調整傳感器的方式，顯示出這種重要的反應，它們對氨非常敏感，而對其他化合物的敏感度要低得多，因此該傳感器非常特殊。”
洛夫利補充說，“這種“非常穩定”的納米線能持續很長時間，傳感器在使用數月后能持續穩定地工作，并且工作得非常好。這個新的應用領域與我們之前的研究完全不同，這項工作是納米線傳感器概念的第一個證明，一旦我們回到實驗室，我們將開發其他化合物的傳感器，我們正在為一系列其他化合物調整它們。”
此前，研究小組報告說，他們使用蛋白質納米線從濕度中獲取能量，并將其作為生物計算的存儲器。
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