器是研讨食物对肠道微生物群影响的重要技能渠道，可以对要害生物标志物进行接连和实时监测。但是，对胃肠道体外模拟器中气体生物标志物的全面和实时监测需求一种愈加经济有用的方法，而迄今为止，这一方针的完成依然具有必定的挑战性。

  据麦姆斯咨询报导，近期，来自意大利博岑-博尔扎诺自在大学（Free University of Bozen-Bolzano）和布鲁诺·凯斯勒基金会（Bruno Kessler Foundation）的研讨人员开发了一种依据碳纳米管（CNT）的集成式在线化学气体传感器，该传感器外表涂覆有一层聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜，可用于接连监测人体微生物ECO模拟器（SHIME）中的气体。研讨依据成果得出，这种气体传感器可以在恶劣的厌氧、高湿度和酸性环境下长期（16 h）接连监测不同阶段发生的气体，而不可能会呈现饱满现象。因而，该研讨开发的气体传感器渠道是实时监测体外体系（如SHIME）中气体生物标志物的有用东西。相关研讨成果以“In vitro gastrointestinal gas monitoring with carbon nanotube sensors”为题宣布在ScientificReports期刊上。

  该研讨开发的气体传感器相片及剖面示意图如图1所示。研讨人员首要选用从前作业（Sahira Vasquez et al 2023 Flex. Print. Electron. 8 035012）中概述的方法对碳纳米管（CNT）进行了制备和堆积。在该研讨中，研讨人员运用空气辅佐原子喷嘴（Krautzberger GmbH）对单壁碳纳米管（SWCNT）水悬浮液进行喷涂，在经过氧等离子体处理的聚酰亚胺（PI）外表堆积上一层单壁碳纳米管薄膜。

  图1 依据碳纳米管的化学气体传感器相片及其对应的剖面资料图，以及在传感器制备过程中每个过程所运用的技能

  接着，研讨人员运用主动丝网印刷机将银（Ag）电极印刷在12层碳纳米管上，随后将其在120℃的烤箱中烧结15 min。该研讨规划的传感器具有两组由一系列宽度（300 μm）稳定的指状结构构成的平行共面电极，叉指状结构之间的距离稳定（300 μm），且每个叉指状结构都有特定的长度。

  此外，该研讨制备的部分传感器上涂覆有PDMS薄膜（涂覆PDMS薄膜的碳纳米管），而另一部分传感器上则没有涂覆（裸碳纳米管）。随后，研讨人员在制备的传感器上外表以130 rps/3 s/20 s的方法旋涂3层PDMS薄膜（Quantum Design Srl），并在100℃烘箱中烧结30 min，随后在室温下冷却。最终，经过将传感器水平浸入溶液中的方法将另一层PDMS薄膜堆积在PI下方，随后将该传感器依照从前所述的方法来进行枯燥。除了涂覆在碳纳米管上的PDMS薄膜之外，PI衬底下的这层额定的PDMS薄膜为整个传感器供给了额定的封装，然后形成了一道巩固的屏障，使传感器与外部环境阻隔，这也是与研讨人员从前的作业和现存技能比较的一个显着特征。

  随后，研讨人员别离展现了未涂覆和涂覆PDMS薄膜的碳纳米管气体传感器在继续数日的SHIME运转试验中的动态呼应。研讨依据成果得出，这种碳纳米管气体传感器可以在恶劣的厌氧、高湿度和酸性环境中长期（16 h）接连监测不同阶段发生的气体，而不可能会呈现饱满与显着的漂移。这是该传感体系标准化和操控方面的一大优势和改善，一起也证明了碳纳米管是一种适合在彻底厌氧条件下进行传感的资料。

  图3 两个涂覆PDMS薄膜的碳纳米管气体传感器在有/无康复被迫传感过程中的归一化呼应随时刻的改变

  此外，研讨成果还标明，在杂乱的环境中，与裸碳纳米管气体传感器比较，涂覆PDMS薄膜的碳纳米管气体传感器表现出更高的呼应，证明PDMS薄膜具有维护传感层免受周围恶劣环境条件影响的功用。

  综上所述，在这项开始研讨作业中，研讨人员证明了在线实时监测人体胃肠道模型微生物群中发生的气体生物标志物的可能性。这项研讨的后续改善作业包含进步气体传感器的选择性，以及将一切电子器件和电极集成到一个传感单元中。此外，有必要在各种条件下对气体传感器的性能做全面测验，包含但不限于触及曲折或其它物理应力的场景，以保证气体传感器的耐用性和多功用性。