Czuły sensor z perforowanym filmem polimerowym

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Niewykluczone, że już w niedalekiej przyszłości postawą czujników do wykrywania biomarkerów chorób w oddechu czy toksyn w powietrzu w budynku będą niewielkie prostokątne kawałki perforowanego filmu polimerowego.

W artykule opublikowanym na łamach pisma Advanced Functional Materials zespół prof. Ying Diao z Uniwersytetu Illinois opisał urządzenie, które monitoruje poziom amoniaku w wydychanym powietrzu (jego obecność stanowi objaw zaawansowanej niewydolności nerek).

By wykryć i zbadać różne związki, w warunkach klinicznych lekarze wykorzystują sprzęt o dużych gabarytach [...]. My chcemy dać pacjentom tani czujnik-chip, tak by po użyciu mogli go po prostu wyrzucić.

Inni naukowcy próbowali co prawda zastosować organiczne półprzewodniki do wykrywania gazów, ale materiały te nie były wystarczająco wrażliwe, by wykryć śladowe ilości markerów chorobowych w wydychanym powietrzu. Zespół Diao wykrył, że działo się tak, bo miejsca aktywne nie znajdowały się na powierzchni plastikowego filmu, ale głębiej.

Drobne pory Amerykanów odsłaniają miejsca aktywne. W ten sposób zwiększyliśmy reaktywność nawet 10-krotnie, a czułość urządzenia sięga jednej części na miliard.

Demonstrując działanie czujnika, akademicy skupili się na amoniaku. Wykorzystany materiał jest wysoce reaktywny na amoniak, ale nie na inne składowe wydychanego powietrza. Zmieniając skład czujnika, można, jak tłumaczy Diao, przeprogramować go na detekcję innych związków. Naukowcy stworzyli np. ultraczuły czujnik środowiskowy do wykrywania formaldehydu.

Obecnie ekipa pracuje nad czujnikami z wieloma funkcjami, tak by móc uzyskiwać bardziej złożony/kompletny obraz stanu zdrowia pacjenta, a więc coś w rodzaju chemicznego odcisku palca czy sygnatury. To użyteczne, bo w przypadku choroby zazwyczaj zmienia się wiele wskaźników naraz [...].

« powrót do artykułu