據(jù)外媒報道，從地桿菌(底色)收集的蛋白質(zhì)納米線(淺綠色)可夾在電極(金色)之間形成生物電子傳感器，可檢測生物分子(紅色)。

來自馬薩諸塞州阿默斯特大學的研究小組稱，已開發(fā)出有史以來最敏感的傳感器——生物電子氨氣傳感器。該傳感器使用來自地桿菌的導電蛋白質(zhì)納米線為電子裝置提供生物材料。30多年前，資深作者、生物學家DerekLovley在河泥中發(fā)現(xiàn)了地桿菌。該微生物會長出毛發(fā)狀的蛋白質(zhì)細絲，充當納米級“金屬絲”轉(zhuǎn)移電荷以滋養(yǎng)細菌，并與其它細菌進行交流。

(圖片來源：Nano Research)

文章第一作者、生物醫(yī)學工程博士Alexander Smith及其導師Jun Yao和Lovley表示，由于氨氣對農(nóng)業(yè)、環(huán)境和生物醫(yī)學都很重要，因此設計了第一款此類氨氣測量傳感器。例如，人類中呼出的氨氣可能預示某種疾病;在家禽飼養(yǎng)中，加強對氨氣的監(jiān)測和控制，可保證家禽的健康和舒適，并避免飼料不平衡和生產(chǎn)損失。

Yao稱：“這種傳感器可進行高精度傳感，比之前的電子傳感器要好得多。”Smith補充到：“每次使用該傳感器進行新實驗都會令我十分驚喜。它們在實際運作中，效果超乎預期，我認為它們將會對世界發(fā)揮積極作用。”Smith還說，現(xiàn)有的電子傳感器靈敏度普遍有限或較低，并且容易受到其他氣體的干擾。但新的傳感器不僅功能強大、成本低，而且還是可生物降解的，不會產(chǎn)生電子廢物，并且由細菌使用可再生原料產(chǎn)出，無需使用有毒化學物質(zhì)。”

由Lovley的早期研究中可知，蛋白質(zhì)納米線的電導率會隨著蛋白質(zhì)納米線周圍溶液的pH值(酸或堿水平)的變化而變化。研究人員受此啟發(fā)，對生物傳感的分子結(jié)合進行高度敏感測試。Smith指出：“如果將它們暴露于化學物質(zhì)中，其性質(zhì)將會發(fā)生變化，從而可以測量反應度。”

Smith還說：“當納米線暴露在氨氣中時，傳感器反應非常明顯，這對我們來說意義重大。很早以前，我們就發(fā)現(xiàn)可以通過某種方式調(diào)節(jié)傳感器來顯示這一重大反應。傳感器對氨氣非常敏感，但對其他化合物的敏感度較低，因此可被用在一些特定領(lǐng)域。”Lovley補充說：“非常穩(wěn)定的納米線可以持續(xù)很長時間，因此傳感器在使用數(shù)月后依然可以穩(wěn)定運行，并且表現(xiàn)良好，這非常了不起。”

Yao表示：“這些蛋白質(zhì)納米線總是會帶給我驚喜。其新用途與我們之前的研究領(lǐng)域完全不同。”此前，研究小組曾報道使用蛋白質(zhì)納米線在潮濕環(huán)境中收集能量，并將其用作生物計算的憶阻器。Lovley表示：“這是納米線傳感器的首個概念驗證產(chǎn)品。我們將開發(fā)用于其他化合物的傳感器，并努力調(diào)整，以感應其他化合物。”

目前，TRUNNANO已成功開發(fā)一系列粉末材料，向OEM提供服務。其創(chuàng)新型高性能材料廣泛應用于日常生活，包括汽車、電氣、電子、信息技術(shù)、石油化工、石油、陶瓷、油漆、冶金、太陽能和催化等。