15分钟内完成PFAS检测:一款用于快速现场分析的传感器系统
全氟或多氟烷基物质(PFAS)因其极强的环境稳定性,难以自然降解,广泛存在于土壤和水体中,并可通过食物链在动植物及人体内累积,对健康构成潜在威胁。当前的检测手段往往依赖于复杂的实验室流程,不仅耗时,而且成本高昂,难以满足快速响应的需求。
为应对这一挑战,德国联邦材料研究与测试研究所(BAM)研发出一款紧凑型传感器系统,可在15分钟内完成对水样中PFAS的检测,灵敏度极高,具备现场应用的潜力。这项技术成果已发表于权威期刊《自然通讯》。
技术原理:微流控与荧光传感的结合
该系统融合了微流控技术与双荧光纳米粒子,构建了一个便携式分析平台。通过微流控芯片实现样本处理和分析功能集成,设备体积小,操作便捷。一旦样本中含有PFAS,系统将立即发出可识别的荧光信号。
“我们的目标是打造一个高可靠性、用户友好且可扩展的现场检测方案,”BAM的化学与光学传感专家Knut Rurack表示,“微流控与材料科学的结合,为环境治理中污染物的实时监测提供了全新路径,不仅适用于PFAS,也适用于其他有害物质。”
现场应用与环境治理
新系统免去了传统实验室分析所需的繁琐步骤,大幅提升了检测效率。其便携性与自动化设计,使其成为环境监测、污染修复及法规执行中的有力工具。BAM表示,这项技术将有助于政府和相关企业更高效地识别和处理受污染区域。
该成果不仅推动了环境传感技术的发展,也为政策实施提供了强有力的技术支撑。
更多信息请参阅:Yijuan Sun 等,《基于双荧光纳米粒子与微流控平台的全氟烷基羧酸比率检测》,《自然通讯》,2025。 DOI: 10.1038/s41467-025-66872-9
本报道由 Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) 提供。