在一项新的研究中，研究人员生产了可以用于开发更准确的医疗传感器的纳米材料。比如，女性激素的水平非常低，因此需要非常灵敏的传感器来检测它们在体内的波动。
在未来，碳纳米管可能促成医疗保健的重大进展，例如连续健康监测。来自芬兰图尔库大学的研究人员已成功地利用单壁碳纳米管生产出适合这一目的的传感器。单壁碳纳米管是由单层石墨烯组成的纳米材料。
开发该材料的一个长期挑战是，纳米管制造过程会产生导电和半导电纳米管的混合物，这些纳米管在手性上存在差异，即石墨烯片卷曲形成纳米管圆柱结构的方式。纳米管的电气和化学性质主要取决于其手性。
图尔库大学材料工程的学院研究员韩莉已开发出分离不同手性纳米管的方法。在目前的研究中，研究人员成功区分了两种手性非常相似的碳纳米管，并识别出了它们典型的电化学性质。
“尽管纳米管的手性差异非常微小，但它们的性质却非常不同，”博士研究员徐宥妍说。
传感器的准确性和灵敏度
通过纯化和分离碳纳米管，研究人员能够测试它们作为传感材料的差异。纳米管通常与另一种表面活性剂结合使用以制造混合传感器，但在这项研究中，传感器完全由纳米管制成。
此外，研究人员对纳米管的浓度进行了精确控制，以便比较不同的手性之间的差异。
研究人员发现，一种类型的纳米管（6.5）在吸附多巴胺方面似乎比另一种（6.6）更有效。吸附是指材料将原子或分子结合到其表面的能力。当测试物质的浓度非常低时，材料的吸附能力尤为重要。
“结果是重要的，因为通过精确控制碳纳米管的性质，我们可以微调传感材料检测特定物质变化的能力，”博士研究员徐说。
目前的传感器使得可以测量体内的血糖水平。在图尔库大学，研究人员的目标是开发出更准确和灵敏的传感材料，这些材料可以用来检测显著更低的浓度。
“我们感兴趣的分子，比如女性激素，存在于体内的浓度比葡萄糖低数百万倍。为了研究激素波动，生物传感器的准确性需要显著提高，”材料工程副教授艾米莉亚·佩尔托拉说。
最近的结果首次证明传感器的电化学响应受手性的影响。在进一步的研究中，可以使用计算模型找到测量的每种分子最佳的手性。
图尔库大学的健康技术材料组专注于了解不同材料在生物医学应用中的植入表面。其主要关注领域之一是为医疗保健开发传感技术。该研究小组正在开发比目前可用材料更灵敏和准确的传感材料，并且能够在生物环境中保持其功能。
