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人类气味受体可以帮助“嗅出”新传感器中的神经气体
来源:互联网 发表于 2023/8/14

据估计,人类的鼻子可以通过其数百个气味受体检测多达一万亿种不同的气味。但是,即使只是快速闻到某些被称为神经毒剂的化学物质,也可能是致命的,即使是微量的。acs传感器报道的研究人员已经开发了一种使用这些人类气味受体的灵敏和选择性神经气体传感器。它在模拟测试中可靠地检测到致命沙林毒气的替代品。


神经毒气通常非常有效,需要高度灵敏的传感器来快速准确地检测它们。一种提高灵敏度的方法将人类气味受体与纳米材料(如还原氧化石墨烯)相结合,以创建“生物电子鼻”。但是,由于即使在实验室环境中,这些神经毒气仍然非常危险,因此许多科学家依赖于安全的替代分子。


在沙林或体细胞神经毒剂的情况下,甲基膦酸二甲酯(dmmp)是一种常见的替代品。以前,受体蛋白hor2t7已被用于检测dmmp,但只有在神经毒剂替代品为液体形式而不是气体时才能这样做。因此,tai hyun park,jyongsik jang及其同事希望设计自己的“鼻子”,使用含有hor2t7受体的纳米盘,对气态形式具有高度敏感和选择性。


为了制造纳米盘,研究人员将hor2t7与膜支架蛋白和其他脂质相结合。hor2t7挤压在支架内,几乎就像一个充气内管,使其保持直立以轻松结合dmmp。然后将圆盘粘在传感器的还原氧化石墨烯层上,该层用镍原子装饰以帮助将圆盘保持在正确的位置。即使暴露于具有相似形状或气味的化合物,传感器也只能检测到dmmp,并且足够灵敏,可以检测到低至十亿分之0.037的浓度。


该团队还表明,该设备适用于真实场景,例如烟雾条件和重复测试期间。虽然还需要进一步的实验,但研究人员说,这项工作表明,人类气味受体是高灵敏度和选择性气体传感器的有用组件。


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