酒精测试仪常用于测量呼气中乙醇含量,以评估血液酒精浓度。然而,受甲醇污染的酒精饮料难以识别,且误食甲醇会产生严重毒性。近日,《ACS Sensors》杂志上的研究人员宣布,他们开发出了一种原型传感器,能够快速且轻松地检测出呼吸中的微量甲醇,为开发“甲醇呼吸分析仪”迈出了重要一步。

甲醇与乙醇结构相似,但对人体的影响却大相径庭。乙醇是酒精饮料的主要成分,而甲醇则是一种廉价的工业溶剂,有时会被不法分子添加到酒精饮料中以降低成本。摄入甲醇可能导致失明、抽搐甚至死亡,对公共健康构成严重威胁。尤其是在低收入国家,由于血液样本分析成本高昂且复杂,甲醇中毒的诊断尤为困难。
为了应对这一挑战,研究员杜桑·洛西奇及其同事致力于开发一种可靠且易于使用的甲醇呼气酒精测试仪传感器。他们配制了一种特殊的导电油墨,结合了锆基金属有机骨架(MOF)和石墨烯,并通过3D打印技术将其应用到陶瓷上,制成了这款传感器。实验表明,该原型机能够检测到浓度低至十亿分之五十(50 ppb)的甲醇,且在多次重复传感循环后仍能保持稳定性和性能。
不过,最初该传感器在区分甲醇和乙醇方面存在一定困难。为此,研究团队采用了统计分析和经过训练的机器学习算法,成功提高了传感器的区分能力。这些人工智能工具使传感器能够检测到浓度为十亿分之一的甲醇和百万分之一的乙醇,大大提高了检测的准确性。
研究人员表示,这项研究是利用石墨烯和MOF检测空气中甲醇的初步尝试。虽然简易、可挽救生命的甲醇呼吸测试仪尚未成为现实,但他们的研究为未来的开发提供了宝贵的经验和方向。
更多信息: 机器学习增强型化学电阻式传感器,用于超灵敏检测酒精饮料中的甲醇掺杂,ACS Sensors (2025)。期刊信息: ACS Sensors













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