微纳系统研究中心课题组在《Sensors and Actuators B: Chemical》期刊发表题为“A bovine serum albumin-coated magnetoelastic biosensor for the wireless detection of heavy metal ions”的研究论文。重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属，包括金、银、铜、铁、汞、铅、镉等，在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。重金属非常难以被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体。重金属在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。因而在该工作中，研究人员利用磁弹性传感技术实现了对重金属离子的高灵敏、快速便携式检测。
图1 磁弹性生物传感器的结构示意图
在该工作中，研究人员选择Pb2+、Cd2+和 Cu2+进行了检测，利用重金属离子可以使蛋白质发生沉淀的原理构建了牛血清白蛋白（BSA）修饰的磁弹性生物传感器，如图1所示。研究人员采用自组装方法将BSA修饰于传感器表面作为生物敏感层，通过一系列表征实验证实了BSA的修饰效果，利用磁弹性传感器对不同浓度的重金属离子进行了检测（图2），检测极限低于国家污水综合排放标准（GB8978-1996），并且验证了传感器的特异性和重复性。
图2 磁弹性生物传感器检测不同浓度Pb2+的实时频率响应曲线
该工作首次证明利用磁弹性传感器检测重金属离子的可行性，展示了磁弹性生物传感器在环境检测领域具有良好的应用前景。桑胜波教授和博士生郭星为本工作第一作者，桑胜波教授为通讯作者，本研究获得了国家自然科学基金、山西省人才专项的大力支持。
