垂直异质结构气体传感器诊断糖尿病

“在‘金叉指’电极上，滴上我们的‘特殊材料’，等干燥后，这种气体传感器就可以灵敏地检测出含有丙酮的空气污染，还可以通过检测丙酮浓度，来诊断出糖尿病、肺癌病人。”

记者27日从南京工业大学获悉，该校采用新型材料研制气体传感器获得突破，对挥发性有机化合物（例如：丙酮）的最低可检测浓度低至0.1 ppm，远优于众多同类传感器件。

该研究成果近日发表在《自然通讯》上。据论文第一作者王晓珊介绍，“特殊材料”是指用一步液相合成方法制备出来的Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直异质结构，这是由南京工业大学黄维院士、黄晓教授与化学与分子工程学院王强教授课题组合作的成果，在国际上尚属首创。

基于这种垂直异质结构的气体传感器，对环境监测和基于呼吸分析检测疾病的非侵入性诊断非常重要。呼气分析为一些疾病（例如糖尿病，肺癌）的早期诊断提供了更为有效便捷的手段。

临床数据显示，糖尿病患者呼出的丙酮浓度超过1.8 ppm，而健康人只有0.3-0.9 ppm。通过检测呼气分析中丙酮的浓度即可确定是否患有糖尿病。以往，基于金属氧化物/硫化物的化学传感器已用于检测丙酮，但通常需要非常高的工作温度（通常≥150℃），才能获得良好的灵敏度和选择性。

如今，黄晓课题组基于Sn0.5W0.5S2/SnS2垂直异质结构的传感器，在室温下对丙酮就可以具有很高的灵敏度和选择性，最低可检测浓度低至0.1 ppm。到目前为止，对于各类固相法制备基于二维材料异质结构的合成方法研究已经相当成熟。但是，诸如水热法，溶胶法等液相合成方法却寥寥无几，研究则更为稀少。南京工业大学黄晓教授的研究成果填补这一领域的空白。