PFAS等环境污染物，无需前处理一次检测到位[读懂科学]

by Kim Jonghwa

Published 08 Feb.2026 12:00(KST)

即便含有沙粒和土壤的样品也可直接分析…借助微流体芯片有望实现监测与安全自动化

一直以来被视为环境污染物分析最大障碍的“前处理过程”如今有望被跳过。一种基于微流体的分析芯片已经问世，即便在夹杂砂粒或土壤等复杂样品中，也能在无需过滤或分离的情况下直接检测污染物。

韩国化学研究院博士 Kim Juhyun 研究团队与忠南大学教授 Yu Jaebeom 研究团队合作，于8日表示，他们开发出一种微流体装置，即使在含有固体成分的样品中，也能在无需额外前处理的情况下实现污染物的提取和分析。

在以往的环境与食品分析中，对样品进行过滤、分离和浓缩等复杂前处理步骤是必不可少的。尤其是对于类似土壤或泥浆这类掺有固体的样品，在过滤过程中往往会反复出现本应被检测出的痕量污染物一并流失的问题。难以实现自动化且耗时、耗费成本高，也是一大局限。

将混有污染物的浑浊泥水导入微流体芯片以提取污染物的情景。研究团队提供

为解决这一问题，研究团队构思出一种结构：将少量可吸收污染物的萃取液滴囚禁在微芯片内部，完成分析后再将其回收。样品持续在流动，而用于萃取的液滴则停留在原位，仅选择性吸收污染物。固体沿着流道直接流过，不会产生堵塞或干扰。

利用这一装置，研究团队成功实测检测到近期被欧洲列为监管对象的全氟和多氟烷基物质（PFAS）以及抗癫痫药物成分卡马西平（CBZ）。研究证明，即便是在掺有砂粒的泥浆样品中，也可以在不经过过滤步骤的情况下一次性完成萃取；PFAS 的分析信号在5分钟内即可确认。从泥浆样品中萃取出的卡马西平则通过高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）分析得到验证。

研究团队合影。自左起为 Kim Juhyun 化学研究院博士（通讯作者）、Choi Seonguk 学生研究员（第一作者）、Yoo Jaebeom 忠南大学教授（通讯作者）。

研究团队认为，该技术在简化分析流程的同时仍能保持可靠性，可作为一种平台技术，不仅可用于环境污染监测，还有望扩展至食品安全检测以及医药、生物样品分析的自动化。

化学研究院博士 Kim Juhyun 表示：“可以将复杂的前处理步骤压缩为一步，对现场分析和自动化系统非常有利。”化学研究院院长 Lee Youngguk 则评价称：“这是一项能够同时提升与国民生活安全直接相关的环境与食品分析之准确性和效率的技术。”

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本次研究成果已作为2025年12月封面论文发表在传感器领域国际学术期刊《ACS Sensors》（影响因子 9.1）上。博士 Kim Juhyun 与教授 Yu Jaebeom 担任通讯作者，化学研究院学生研究员 Choi Seonguk 作为第一作者参与研究。该研究得到化学研究院基本项目、科学技术信息通信部与韩国研究财团基础研究室资助项目以及韩—瑞士创新计划的支持。

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本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。