立陶宛考纳斯理工大学（KTU）的研究人员研发出一种新型有机化合物，可作为高灵敏度氧传感器。这类传感器能精准检测环境中即便极微量的氧气 —— 在氧气浓度关乎过程成败乃至生命安全的场景中，此类信息至关重要。

该传感器可应用于多个领域：医疗方面，可用于诊断肿瘤缺氧（肿瘤周边几乎无氧气的状态）；食品工业中，能检测包装是否密封失效；生物技术领域，可精准监测细胞培养过程。此外，其性能可用肉眼直接观察，且创纪录的高灵敏度确保了检测的快速性与可靠性。相关研究已发表在《Sensors and Actuators B: Chemical》期刊上。

无有毒化合物使用

磷光是分子受激发后进入 “三重态” 这一特殊能量状态时产生的现象。处于该状态的分子发光持续时间比普通荧光更长，而这种长寿命发光对氧气极为敏感：当氧分子与受激发的分子接触时，会捕获后者的能量，从而抑制发光。

传统上，人们会使用铱、铂等重金属配合物来产生磷光。“这些金属价格昂贵，大幅增加了最终产品的成本。此外，它们的衍生物往往具有毒性，对环境有害。因此，在生物、医疗或食品工业等安全为首要考量的领域，这类重金属的使用存在明显问题。” 考纳斯理工大学化学技术学院（CTF）的研究员古扎乌斯卡斯解释道。

考纳斯理工大学科研团队发现的替代方案，是以噻蒽衍生物为原料制成的传感器。这类有机分子结构中含有两个硫原子，且具有独特的弯曲非平面结构。古扎乌斯卡斯博士补充道：“正是这些硫原子以及分子的特殊结构，使其能够实现长时间发光。”

创纪录的灵敏度

实验数据（通过 Stern–Volmer 常数衡量）显示，研发的化合物灵敏度创下纪录。其中一种化合物的 Stern–Volmer 常数，在无金属有机传感器中跻身有史以来最高水平，这使其能可靠、快速地检测到即便极微量的氧气。

这种超高灵敏度为其开辟了广泛的应用前景。“我们认为其在医疗领域潜力巨大，目前正积极寻找合作伙伴，助力评估该材料的生物相容性，并探索其在细胞或组织研究中的应用。” 古扎乌斯卡斯表示。

这类化合物可用于生物医学传感器和生物成像工具，实现对细胞、组织或代谢过程的实时监测；也适用于环境监测设备，用于测量水或空气中的氧气含量；还可应用于食品和制药行业的智能包装，检测产品包装的完整性。此外，该材料还可适配安全油墨（需在特定条件下验证真伪）及各类光电子设备。

研究人员指出，这类化合物的合成过程相对简单：依赖成熟的化学反应，这意味着一旦反应条件优化完成，即可扩大生产规模，以实现更广泛的应用。

该研究是 “技术与物理科学卓越中心（TiFEC）” 项目的一部分，参与者包括拉萨・凯鲁基埃内博士及考纳斯理工大学博士生卢卡斯・德维利斯。研究人员表示，这项成果并未开辟全新的研究领域，但为现有领域设立了新的标准。古扎乌斯卡斯坚信，该发现有望为重大科学突破奠定基础。

（信息来源：考纳斯理工大学）