科学家开发新型无电池乳酸传感器

巴斯大学的科学家们推出了一种突破性的碳基传感器，用于检测唾液中的乳酸水平，从而避免了对电源的需求

研究人员与工业合作伙伴Integrated Graphene合作，创造了一种新型化学传感器（用于乳酸传感），该传感器可通电工作，但不需要参考电极或电池电源。与基于酶的传感器相比，新设计可能提供更低的成本、更好的保质期和易于小型化

该传感器已被证明可以检测乳酸，乳酸是身体代谢碳水化合物或葡萄糖作为燃料时产生的副产品，例如在运动中。高水平的乳酸与昏迷或昏迷以及主要器官衰竭的风险更高有关

这为一种易于使用的传感器在偏远地区（如田径跑道）使用开辟了可能性，而无需电力驱动的传感设备

目前，乳酸通常通过酶测试进行测量，该测试的保质期有限，需要电池供电的传感设备。发表在《ACS传感器》杂志上的一篇论文详细介绍了这种新型化学传感器，它使用石墨烯泡沫电极表面通过化学方法测量乳酸

在论文中被称为“石墨烯泡沫”，Gii Sens是化学传感器的基础技术，是由集成石墨烯生产的电极。Gii-Sens结合了Gii，一种纯多孔的3D碳纳米结构，成本低，避免使用黄金等不可持续的贵金属

当乳酸与传感器结合时，会导致电信号发生变化&mdash；或量子电容&mdash；碳泡沫。因此，泡沫通过测量Gii充电的变化来检测低水平的乳酸，而不消耗乳酸，从而可以监测水平的变化。由于它是一种化学传感器，而不是基于酶的传感器，因此具有潜在的更低成本、更好的保质期和易于小型化的特点

这项研究的主要作者、巴斯大学的Frank Marken教授说：“就像你的非接触式信用卡不需要外部电源来工作一样，因为读卡器的附近就足以为它供电；同样，当乳酸与之结合时，这种传感器可以产生一个小的、可测量的电流。”“

乳酸检测有许多重要应用。在职业运动中，对乳酸进行测试，以评估运动员对不同强度和训练制度的反应。通过无线跟踪并随后提高身体运输和利用乳酸的能力，运动员的目标是提高他们的耐力和恢复能力

它也用于医疗保健，以跟踪心脏状况，如心肌梗死、心房颤动和动脉粥样硬化。这是有用的，因为乳酸水平升高会降低心脏和血管的收缩能力，影响血流动力学的正常功能

Integrated Graphene首席执行官Jean-Christophe Granier评论道：“这一开发是Gii Sens被集成到传感产品中并提供多功能适用性的又一个明确使用案例。

”研究人员使用我们的Gii Sen电极的测试结果为在远程环境中进行更容易获得和可靠的健康监测开辟了可能性，我们期待着将我们的高灵敏度Gii-Sens电极置于护理点诊断市场更具突破性创新的核心。