意大利科学家研制出一种廉价且简单的电化学传感器，该传感器在紫外线照射下可实现自清洁。他们的系统为自清洁电极提供了一条途径，该电极在环境和生物医学传感领域具有广泛的应用前景，从检测水中的污染物到监测血液中的药物，应用范围十分广泛。
翻开任何关于化学或生物传感器的书籍，你会发现其中有很多关于电化学设备的内容。这种普遍性证明了基于电极的传感的重要性和优势；而含有纳米材料的电极正变得越来越受欢迎，因为它们具有较高的表面体积比，这可以提高它们的灵敏度并降低成本。
然而，基于纳米材料的电极非常难以保持清洁，这阻碍了它们在环境和生物医学传感中的应用。例如，河水含有可能污染电化学传感器并阻止其重复使用的物质。在另一个例子中，多巴胺（一种重要的神经递质，尤其是在帕金森病中）在其电分析检测过程中会污染传感器，从而阻止重复使用。
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为了解决污染问题，路易吉·法尔西奥拉及其在米兰大学的团队研制出一种电化学传感器，该传感器具有光敏二氧化钛顶层，可以直接用紫外线清洁并重复使用以检测多巴胺。二氧化钛覆盖着高度有序的银纳米粒子分布（实际的传感工具），排列在二氧化硅底层上。
基于二氧化钛的自清洁表面在我们日常生活中越来越常见，从自清洁窗户、汽车和水泥到自消毒医疗设备。这些应用都使用相同的基本化学原理进行清洁：来自阳光或人造光源的紫外线会在二氧化钛涂层上诱导光催化作用，从而分解有机污染物。法尔西奥拉的团队已将相同的原理融入到他们的传感器中。
法尔西奥拉解释说：“之前有一些自清洁电极的例子，但我们的设备更简单，而且制造成本可能也更低。”
法尔西奥拉的团队首次重要地证明，他们的二氧化钛顶层不仅可以清洁纳米粒子改性电极，还可以保护它们，防止银传感层的氧化和降解。“该设备不受老化影响，”法尔西奥拉补充说，“它只需要紫外线[进行清洁]。这是一个非常出乎意料的结果；我们对传感器的坚固性非常满意。”
来自葡萄牙科英布拉大学的电化学家克里斯托弗·布雷特认为这项工作很有前景，值得继续进行下去。他指出，纳米粒子层可能需要针对特定的分析物进行定制，“清洁时间[目前在多巴胺的情况下为 1 小时]也必须缩短，然后才能设想广泛用于常规分析，尤其是在实验室外。”法尔西奥拉证实“还有很多工作要做”。在多个方面中，该团队正在研究清洁时间以及设备的检测限。
原则上，自清洁二氧化钛覆盖层可以用于任何电极表面。“因此，分析物的清单可能是无穷无尽的，”法尔西奥拉总结道。“我们的目标是在现场应用中使用这些类型的设备。”为了实现这一目标，该团队希望与传感器生产公司合作，构建商业原型。
本文经《化学世界》许可转载。该文章于 2015年1月23日首次发布。