研究人员创造了一种检测汗液中重金属的低成本传感器

铅和镉等重金属存在于电池、化妆品、食品和日常生活中的其他物品中。它们在人体机体中积累时是有毒的，可能会导致多种健康问题，但在体液中检测它们需要昂贵的设备和受控的实验室环境。巴西圣保罗大学 (USP) 的研究人员现已开发出一种由简单材料制成的便携式传感器，用于检测汗液中的重金属，而且很容易取样。

该研究得到了 FAPESP(项目 16/01919-6 和 16/06612-6)的支持，涉及圣卡洛斯物理研究所 (IFSC) 和化学研究所 (IQSC) 的小组，以及德国慕尼黑大学的合作者和瑞典查尔姆斯理工大学。

结果发表在 Chemosensors杂志的一篇文章中。“我们通过测量一个人接触重金属的情况来获取有关一个人健康的重要信息。高浓度的镉会导致呼吸道、肝脏和肾脏出现致命问题。铅中毒会损害中枢神经系统，导致成人易怒、认知障碍、疲劳、不育、高血压，以及儿童生长发育迟缓，” 该文章的最后一位作者、IFSC-USP 的研究员Paulo Augusto Raymundo Pereira说。 .

人类主要通过汗液和尿液消除重金属，对这些生物体液的分析是毒理学测试和治疗的关键部分。他说：“世界需要像我们的设备一样容易、廉价和快速批量生产的灵活传感器，用于危险化合物的现场检测、连续监测和分散分析。”

与其他检测生物体液中重金属的黄金标准测试不同，该传感器在制造材料和生产阶段方面都很简单。“该设备的底座是聚对苯二甲酸乙二醇酯[ PET ]，上面是导电的柔性铜胶带，可以从文具店买到的那种标签，上面印有传感器，还有一层指甲保护层清漆或喷涂。将暴露的铜浸入氯化铁溶液中 20 分钟，然后用蒸馏水清洗以促进必要的腐蚀。所有这些都确保了速度、可扩展性、低功耗和低成本。

该设备连接到恒电位仪，这是一种便携式仪器，通过测量电极之间的电位和电流差异来确定每种金属的浓度。使用适当的应用程序软件将结果显示在计算机或智能手机上。

该系统非常简单，未经培训的非专业人员以及医院、诊所和医生办公室等场所的技术人员都可以使用。该设备还可用于多种类型的环境管理情况。“例如，自流井受到监管，需要持续监测以分析水质。在这种情况下，我们的传感器非常有用，” 该文章的第一作者、德国慕尼黑大学的研究员Anderson M. de Campos说。

改进和可能的专利

传感器在检测铅和镉方面的性能在使用理想实验条件下浓缩的人造汗液的试验中进行了评估。在设备获得专利之前需要进行调整。“在发明最终确定之前，我们没有发现柔性铜传感器被用于检测汗液中有毒金属的报道，但先行搜索可能会发现类似的东西，可能会阻止专利申请，” 另一位 Marcelo L. Calegaro说。该文章的合著者和 IQSC-USP 的研究员。

为了避免这个问题，他正在研究改进和其他应用程序。一个想法是通过在造纸机中切割来更换产生废物的腐蚀阶段。另一种方法是使用相同类型的设备来检测水和食物中的杀虫剂。