美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)提供的一项为期三年180万美元的拨款将使伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员能够开发便携式，易于使用的传感器，可以在一滴血液中检测出有毒金属。这些传感器可以实现更快，更便宜的研究，以及包括锰和铅在内的金属的快速检测，这两种金属都是强大的神经毒素，可以影响认知发育和神经运动功能。

“能够快速检测铅和锰等金属将意味着从环境中去除金属的修复工作可以更快地开始，个人的治疗也可以更快地开始，”理查德和贷款希尔生物工程教授Ian Papautsky说。 UIC工程学院和该项资助的主要研究员。“这些传感器也可用于测试水中的这些金属。”

目前，存在用于检测血液和水中的铅的小型护理点传感器，但是不存在用于检测锰的这种传感器。锰是身体基本细胞功能所必需的必需元素，但在较高水平，它是一种强效的神经毒素，可以积聚在大脑中并导致损伤。目前检测这种金属的方法昂贵且耗时，包括处理脚趾甲或头发，或抽取超过5毫升的血液。

铅是另一种强大的神经毒素，可导致智商和学业成就的终身缺陷。两种金属通常通过工业活动或制造工厂排放到环境中，而锰也是通常在环境中发现的天然存在的痕量金属。

“由于这些金属对发育中的儿童最有害，另一个问题，特别是如果你想长期监测暴露，就会把这些相对较大的血液 - 一个孩子 - 一遍又一遍地用来追踪锰水平，”Papautsky说。“从孩子身上滴一滴血就容易多了。”

对于在人群中研究锰的研究人员来说，他们每天只能收集一些样本并等到他们有足够的材料送到实验室进行处理。

“这意味着研究通常很慢，收集样本后数月会有结果。我们的传感器可以帮助加快研究速度，使科学家能够更快地得到答案，“Papautsky说。

Papautsky和他的同事将致力于开发和集成传感器所需的几个部件：放置一滴血或水的芯片，通过芯片发送电流以分离出金属的设备，处理结果的软件，以及显示结果的用户界面。

“我们希望传感器易于使用，结果易于解释，”Papautsky说。

接下来，该团队将通过比较从已知受环境锰影响的芝加哥社区招募的150名儿童的血液测试结果以及从传送到传统实验室进行处理的匹配血液样本获得的结果来验证他们的传感器。

他们还将研究未与蛋白质结合的游离锰 - 锰离子是否能提供有关锰总血液水平的有用信息。

“使用我们的传感器，游离锰比锰的总锰水平更容易测量，因此如果免费锰读数成为总水平的准确指标，我们将进一步优化传感器，专注于游离锰，”Papautsky说。