探究光反射时的规律需要的器材(科技动态：用黄金制成的可穿戴化学传感器)

Posted 2023-05-27

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智能手表可以监测健康问题，但无法测量有助于医学诊断的化学特征，专业的医疗监护仪相对笨重且昂贵。研究人寻求了一种新的方法以无创、经济高效的方式感知各种健康状况和环境问题。

研究人员发明了一种由黄金制成的超薄传感器，可以直接连接到皮肤上。该传感器可以测量不同的生物标记物或物质，以对体内进行化学分析，使用的拉曼光谱的技术中瞄准传感器的激光会根据当时皮肤上存在的化学物质发生轻微的变化，能以高灵敏度进行微调，并且足够坚固适合实际使用。

这些设备是由镀金的超细线制成的，因为黄金不会刺激皮肤，因此可以毫无问题地连接到皮肤上。然而作为传感器，它们仅限于检测运动，我们一直在寻找能够感测化学特征、生物标记和药物的东西。因此我们创建了一种非侵入性传感器。

该传感器的主要组件是精细的金网，因为金是非活性的，这意味着当它与团队想要测量的物质接触时，例如汗液中存在的潜在疾病生物标记物，它不会对该物质进行化学改变。

由于金网非常精细，它可以为生物标记物提供一个大接触表面，这就是传感器的其他组件的作用。当低功率激光指向金网时，一部分激光被吸收，另一部分被反射。在反射的光中，大多数具有与入射光相同的能量。

一些入射光会将能量损失给生物标记物或其他可测量的物质，反射光和入射光之间的能量差异是所讨论的物质所特有的。一种称为光谱仪的传感器可以利用这种独特的能量指纹来识别物质，这种化学鉴定方法称为拉曼光谱法。

图1:皮肤上可穿戴SER的概念图

研究员还需要对传感器进行微调以检测特定物质，像对糖尿病患者进行血糖监测这样的应用是可能实现的。

该传感器还有潜力与拉曼光谱以外的其他化学分析方法合作，如电化学分析，但所有这些想法都需要更多的研究。研究员表示，希望这项研究能够带来新一代低成本生物传感器，从而彻底改变健康监测，减轻医疗保健的财政负担。