一种使用蛋白质纳米线的新型高灵敏度传感器
马萨诸塞州大学阿姆赫斯特分校的一个研究团队开发出了氨气生物传感器，这些传感器是有史以来最灵敏的传感器之一。
该传感器使用从地杆菌中提取的导电蛋白纳米线，为电气设备提供生物材料。30多年前，资深作者、微生物学家Derek Lovley在河泥中发现了Geobacter。这种微生物长出了像毛发状一样的蛋白丝，可以作为纳米级的 “电线 “来传递电荷，为其提供营养，并与其他细菌进行通信。
该研究团队设计了首个传感器来测量氨气，因为这种气体对农业、环境和生物医学都很重要。例如，在人类身上，呼吸中的氨气可能是疾病的信号，而在家禽养殖业中，必须密切监测和控制这种气体，以保证鸟类的健康和舒适度，避免饲料失衡和生产损失。这项研究的传感器对氨气很敏感，而对其他化合物的敏感度要低得多，可以进行高精度的传感；它比以前的电子传感器要好得多。这种“非常稳定”的纳米线能持续很长时间，传感器在使用数月后能持续稳定地工作，并且工作得非常好，“这是了不起的”
现有的电子传感器往往灵敏度有限或很低，而且容易受到其他气体的干扰。除了功能优越、成本低之外，该研究的传感器是可生物降解的，所以不会产生电子垃圾，而且它们是利用可再生原料细菌可持续生产的，不需要有毒的化学物质。
从这项早期研究中得知，蛋白质纳米线的电导率随着蛋白质纳米线周围溶液的pH值–酸碱度的变化而变化。这促使研究人员测试了对生物传感的分子结合具有高度反应性的想法。
研究人员表示这些蛋白质纳米线总是让人感到惊讶。这个新用途是在一个完全不同的领域，与之前所从事的领域完全不同。此前，该团队曾报道过利用蛋白质纳米线从湿度中收集能量，并将其作为生物计算的存储器。
研究人员还进行了专利申请、资金募集、商业开发和研发计划的跟进。这项工作是纳米线传感器的第一个概念验证。研究团队计划开发其他化合物的传感器。目前正在努力对其进行调整，以适应其他一系列的化合物。
