Нити паутины превратили в оптоволоконный биосенсор диаметром 100 микрон
«Датчики глюкозы критически важны для диабетиков, но эти устройства обычно инвазивные, неудобные и не дешевые, - сказал Лю Чэнян из Национального университета Ян Мин, руководитель исследования. – Паучий шелк привлек внимание своими превосходными оптико-механическими свойствами, и мы решили изучить применение этого биосовместимого материала для оптического наблюдения за концентрацией различных сахаров в реальном времени».
Для создания датчиков исследователи взяли нити крупного паука Nephila pilipes диаметром всего 10 микрон, покрыли ее биосовместимой фоточувствительной смолой и добились формирования гладкой защитной поверхности. Так у них получилось оптическое волокно диаметром в 100 микрон, в котором паучий шелк выполнял функции сердцевины, а смола – оболочки. Наконец, чтобы усилить считывающие способности датчика, волокно покрыли нанослоем золота, https://www.eurekalert.org/news-releases/960605 EurekAlert.
Если один конец такого провода поместить в жидкий образец, а другой соединить с источником света и спектрометром, то датчик начинает считывать коэффициент преломления раствора и, на его основе, определять тип сахара и его концентрацию.
Для испытания стабильности датчика на протяжении длительного времени исследователи использовали его для измерения растворов с неизвестной концентрацией фруктозы, сахарозы или глюкозы при комнатной температуре. Измерения повторялись по 10 раз с 5-минутными интервалами и сравнивались с показаниями коммерческого рефрактометра. Датчик продемонстрировал способность определять тип сахара в растворе и точно определять его концентрацию.
«Датчик сахара на основе паучьего шелка многоразовый, экономичный, простой в применении и позволяет проводить замеры в реальном времени, - сказал Лю. – Более того, поскольку он компактный, он позволяет добраться до таких труднодоступных мест, как мозг или сердце».
Химики из Уральского федерального университета https://hightech.plus/2022/06/17/rossiiskie-uchenie-sozdali-... недавно новый сенсор, который точно определяет рН слюны за 5-7 секунд. Новинка имеет важное клиническое применение для диагностики заболеваний ЖКТ и полости рта на ранней стадии. Помимо медицинского назначения новую сенсорную технологию можно применять в молекулярной электронике и других сферах.