近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所風(fēng)味化學(xué)研究團(tuán)隊(duì)與新加坡南洋理工大學(xué)合作，揭示了四氫呋喃中特定雜質(zhì)對(duì)電位型傳感器信號(hào)穩(wěn)定性的影響機(jī)制，為進(jìn)一步提升其在生理和環(huán)境分析中的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。相關(guān)研究成果發(fā)表在分析化學(xué)頂刊《美國化學(xué)會(huì)傳感器（ACS sensors）》（JCR TOP 5％，IF＝8.2）。

電位型傳感器因其成本低廉、易于小型化、可連續(xù)采集信號(hào)等優(yōu)勢(shì)，在生理診斷和環(huán)境監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，目前在全球已達(dá)到10億美元以上的市場(chǎng)規(guī)模。然而，電位型傳感器的制作過程要求非常嚴(yán)格，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)傳感器信號(hào)不穩(wěn)定的問題。該研究針對(duì)這一長期困擾傳感器使用的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，在傳感器制作過程中的重要環(huán)節(jié)與試劑方面開展了深入研究。

研究發(fā)現(xiàn)，作為制作電位型傳感器最常用溶劑的四氫呋喃，可能在儲(chǔ)存過程中產(chǎn)生雜質(zhì)。盡管以往的研究多將焦點(diǎn)放在殘留水分或過氧化物上，但該研究中發(fā)現(xiàn)水分或過氧化物均不能對(duì)電位信號(hào)產(chǎn)生影響。相反，實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算結(jié)果都說明四氫呋喃可以在空氣條件下生成羥基或羰基化合物。由于其較難揮發(fā)且具有顯著的親水性，從而影響了傳感器組分的穩(wěn)定性，加劇了其向水相中的滲出，最終導(dǎo)致傳感單元的崩潰與信號(hào)的失真。通過調(diào)控制作傳感器的組分，可使傳感器對(duì)鉀離子的檢測(cè)信號(hào)保持長期穩(wěn)定。

該研究得到了中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、新加坡南洋理工大學(xué)國際合作經(jīng)費(fèi)的支持，同時(shí)也是煙草所近年來國際合作交流工作的重要成果之一。新加坡南洋理工大學(xué)毛燦威博士是論文的第一作者，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所宋德安博士和南洋理工大學(xué)Lisak教授是論文的通訊作者。