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Updated: Jun 27, 2026
06:27
Fast and Accurate Exhaled Breath Ammonia Measurement
Published on: June 11, 2014
可穿戴,可呼吸和无线气体传感器可实现高度选择性的呼气氨检测和实时非侵入性疾病诊断
Haipeng Dong1, Xiaowei Li1, Yu Liu1
1State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, and Key Laboratory of UV Light-Emitting Materials and Technology of Ministry of Education, School of Physics, Northeast Normal University, 5268 Renmin Street, Changchun 130024, People Republic of China.
ACS sensors
|May 17, 2025
概括
这项研究引入了一种灵活的可穿戴气体传感器,用于使用呼气分析进行非侵入性疾病诊断. 这种新型传感器在氨检测方面表现出高的选择性和稳定性,通过智能手机实现实时健康监测.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 可穿戴式气体传感器通过实时呼气分析提供非侵入性疾病诊断.
- 传统的半导体气体传感器缺乏灵活性,强度和选择性,阻碍了可穿戴应用.
- 挑战包括传感器刚性,脆性,以及对各种气体的高度交叉敏感性.
研究的目的:
- 开发一款灵活和强大的可穿戴气体传感器,用于选择性检测出口气中的氨 (NH3).
- 通过使用在柔性基板上固定的新型传感层来提高传感器性能.
- 通过智能手机连接的设备实现实时,非侵入性疾病诊断.
主要方法:
- 定锡二硫化物 (SnS2) 纳米片和聚氨酸 (PANI) 定在以伊特里亚稳定 (YSZ) 纳米纤维基质上.
- 制造一种灵活的YSZ/SnS2/PANI传感膜,旨在承受机械应力.
- 采用质子/脱质子传感机制和异质连接效应,以提高选择性.
- 集成无线蓝牙传输用于智能手机上的数据显示.
主要成果:
- YSZ/SnS2/PANI传感器表现出增强的性 (0.66 kJ·m-3) 和抗曲/折叠的强度.
- 实现了对NH3检测的高选择性,传感器免疫系数约为69%.
- 证明了稳定的电气连接和对NH3的高反应.
- 成功地将传感数据无线传输到智能手机上进行实时监控.
结论:
- 开发的可穿戴气体传感器克服了传统传感器的局限性,提供了灵活性和强度.
- YSZ/SnS2/PANI传感器为非侵入性诊断提供选择性和敏感的NH3检测.
- 这项技术推进了可穿戴的半导体传感器,用于个人疾病诊断和健康监测.
