美国华盛顿州立大学联合华盛顿大学和佐治亚大学的科研团队近日开发出一套创新的烟雾暴露监测系统。该系统由纸质生物传感器和智能手机读取器组成，能够快速、准确地检测个人在野火季节的烟雾暴露水平。这项研究成果已在《ACS应用材料与界面》期刊发表。

该系统的核心是一种特殊的纸质生物传感器，其表面覆盖着花状的钯和铂纳米颗粒。这些纳米材料能够特异性地识别并放大尿液中与野火烟雾相关的生物标志物信号。研究团队还配套开发了3D打印的智能手机适配器和专用应用程序，使现场检测变得简单便捷。

"我们的目标是实现暴露情况的实时识别和报告，"华盛顿州立大学机械与材料工程学院研究教授Annie Du表示，"这样相关机构就能快速掌握暴露水平和位置信息，及时制定预防策略。"研究团队包括博士后研究员Xinyi Li和研究科学家Zhansen Yang等成员。

当前评估烟雾暴露的方法主要依赖计算机模型，这些模型整合了气象数据、卫星观测和空气质量监测等信息。然而，这些方法难以反映个体差异和局部区域的暴露变化。新开发的传感器系统可以直接测量人体内污染物代谢产物的含量，为暴露评估提供更精准的数据。

"吸入污染空气会导致体内代谢变化和DNA损伤，"Du教授解释道，"我们希望在临床症状出现前就能发现这些生物学改变。"与传统的血液检测相比，这种纸质传感器系统具有明显优势：成本更低、操作更简便，且无需将样本送往实验室分析。

在实验室测试中，该系统已展现出良好的性能，能够准确检测苯等污染物代谢物的微量存在。研究团队计划在即将到来的野火季节对消防员进行实地测试，并将结果与标准实验室检测进行比对验证。

未来，这项技术有望扩展到更多易受烟雾影响的群体。华盛顿州立大学商业化办公室正在协助研究团队推进该技术的实际应用。随着技术的进一步完善，这套便携式监测系统或将成为野火季节个人健康防护的重要工具。

更多信息： Zhansen Yang 等人，介孔 Pd@Pt 纳米粒子标记/侧向流动免疫分析与 3D 打印智能手机读取器集成，用于检测木材烟雾生物标志物，ACS 应用材料与界面(2025)。期刊信息： ACS 应用材料与界面