纳米管分离技术推进了用于连续健康监测的精确传感器

芬兰图尔库大学的研究人员成功地用单壁碳纳米管生产了传感器，这可能会在医疗保健方面取得重大进展，例如持续的健康监测。单壁碳纳米管是由一层石墨烯组成的纳米材料

开发这种材料的一个长期挑战是，纳米管制造过程产生了导电和半导电纳米管的混合物，这些纳米管的手性不同，即石墨烯片滚动形成纳米管圆柱形结构的方式不同。纳米管的电学和化学性质在很大程度上取决于它们的手性

图尔库大学材料工程学院研究员Han Li开发了分离不同手性纳米管的方法。在目前发表在《物理化学化学物理》上的研究中，研究人员成功地区分了两种具有非常相似手性的碳纳米管，并确定了它们的典型电化学性质

博士研究员Ju Yeon-Seo说：“尽管纳米管的手性差异很小，但它们的性质却大不相同。”

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器材料的差异

纳米管通常用于通过与另一种表面活性剂结合来制造混合传感器，但在这项研究中，传感器完全由纳米管制成

此外，研究人员实现了对纳米管浓度的精确控制，从而可以比较不同的手性

除此之外，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

例如，电流传感器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更准确、更灵敏的传感器材料，用于检测明显较低的浓度

“我们感兴趣的分子，如雌性激素，在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Emilia Peltola说

最近的结果首次证明了传感器的电化学响应受到手性的影响。在进一步的研究中，计算模型可用于找到每个被测量分子的最佳手性

图尔库大学健康技术材料小组专注于了解生物医学应用中不同材料的植入物表面。主要重点领域之一是开发用于医疗保健的传感器技术。该研究小组正在开发比目前可用的传感器材料更灵敏、更准确的传感器材料，这些材料将在生物环境中保持其功能 More information: Ju-Yeon Seo et al, Single-chirality single-wall carbon nanotubes for electrochemical biosensing, Physical Chemistry Chemical Physics (2025). DOI: 10.1039/D4CP04206A

Journal information: Physical Chemistry Chemical Physics