نانومواد

گرافن چاپ شده توسط آئروسل به عنوان حسگر سموم

گرافن چاپ شده توسط آئروسل به عنوان حسگر سموم

گرافن چاپ شده توسط آئروسل به عنوان حسگر سموم
اعتبار: دامنه عمومی CC0

گرافن چاپ شده توسط آئروسل به عنوان حسگر سموم محققان  یک حسگر الکتروشیمیایی مبتنی بر گرافن ساخته اند که قادر است هیستامین ها (مواد آلرژی زا) و سموم مواد غذایی را بسیار سریعتر از تست های آزمایشگاهی استاندارد تشخیص دهد.

این تیم برای ایجاد سنسور از چاپ جت آئروسل استفاده کردند. امکان تغییر هندسه الگوی مورد نیاز از طریق کنترل نرم افزار ، نمونه سازی سریع مجاز است و بهینه سازی کارآمد طرح سنسور.

در مورد یافته هایی که امروز در مجله انتشارات IOP ۲-D Materials منتشر شده است ، نویسنده ارشد ، پروفسور مارک هرسام ، از دانشگاه نورث وسترن ، گفت: “ما یک گرافن قابل چاپ با جت آئروسل تولید کردیم جوهر را قادر می سازد کاوش کارآمد در طراحی های مختلف دستگاه ، که برای بهینه سازی پاسخ سنسور بسیار مهم است. “

به عنوان یک روش ساخت افزودنی که فقط مواد را در جاهای مورد نیاز رسوب می دهد و بنابراین ضایعات را به حداقل می رساند ، کلاس aerosol-jet-print سنسورها کم هزینه ، ساخت ساده و قابل حمل هستند. این می تواند به طور بالقوه استفاده از آنها را در مکان هایی که برای تعیین و حفظ کیفیت محصولات و همچنین سایر کاربردها به نظارت مداوم در محل نمونه های مواد غذایی نیاز دارد.

پروفسور کارمن گومس ، نویسنده ارشد ، از دانشگاه ایالتی آیووا ، گفت: “چاپ جت آئروسل برای تولید این سنسور اساسی بود. نانومواد کربنی مانند گرافن دارای ویژگی های منحصر به فرد مواد مانند رسانایی الکتریکی بالا ، سطح و سازگاری زیستی که می تواند عملکرد حسگرهای الکتروشیمیایی را به طور چشمگیری بهبود بخشد.

“اما از آنجا که سنسورهای الکتروشیمیایی میدانی معمولاً یکبار مصرف هستند ، آنها به موادی احتیاج دارند که قابل تولید با هزینه کم ، توان بالا و مقیاس پذیر باشند. چاپ جت آئروسل این را به ما داد.”

این تیم با استفاده از پیوند کووالانسی آنتی بادی های مونوکلونال به قسمتهای اکسیژن ایجاد شده در سطح گرافن با یک فرآیند بازپخت حرارتی CO2.

سپس آنها سنسورها را در محلول بافر (PBS) و آبگوشت ماهی آزمایش کردند تا ببینند در تشخیص هیستامین ها چقدر موثر هستند.

یکی از نویسندگان Kshama Parate ، از دانشگاه ایالتی آیووا ، گفت: “ما دریافتیم که بیوسنسور گرافن می تواند هیستامین را در PBS و آبگوشت ماهی در محدوده های مربوط به سمیت از ۲۵/۶ تا ۱۰۰ قسمت در میلیون (ppm) و ۲۵/۶ تا ۲۰۰ ppm تشخیص دهد. به ترتیب با محدودیت های تشخیصی مشابه ppm 2.52 و ppm 3.41. این نتایج حسگر قابل توجه است ، زیرا سطح هیستامین بالای ۵۰ ppm در ماهی می تواند باعث عوارض جانبی سلامتی از جمله واکنشهای شدید آلرژیک – به عنوان مثال ، مسمومیت غذایی اسکوبروید.

“به طور قابل توجهی ، سنسورها نیز بدون نیاز به برچسب گذاری و پیش تصفیه نمونه ماهی ، زمان پاسخ سریع ۳۳ دقیقه را نشان دادند. این خیلی سریعتر از آزمایش های آزمایشگاهی معادل است.” p >

محققان همچنین دریافتند که حساسیت بیوسنسور تحت تأثیر جذب غیر اختصاصی مولکولهای پروتئینی بزرگی که معمولاً در نمونه های غذایی یافت می شوند و به عنوان عوامل انسداد استفاده می شوند ، تأثیر نمی گذارد.

نویسنده ارشد دکتر Jonathan Claussen ، از دانشگاه ایالتی آیووا ، گفت: “این نوع حسگر زیستی می تواند در تأسیسات فرآوری مواد غذایی ، بنادر واردات و صادرات و سوپرمارکت هایی که به نظارت مستمر در محل نمونه های مواد غذایی نیاز است ، استفاده شود. آزمایش در محل ، دیگر نیازی به ارسال نمونه های غذایی برای آزمایش آزمایشگاهی نخواهد داشت ، که به مراحل بیشتری نیاز دارد ، باعث افزایش زمان و هزینه آنالیز هیستامین می شود و در نتیجه خطر بیماری های ناشی از غذا و هدر رفتن غذا را افزایش می دهد.

“همچنین ممکن است در سایر برنامه های بیوسنتز در مواردی که نیاز به نظارت سریع بر مولکول های هدف وجود دارد ، مورد استفاده قرار گیرد ، زیرا با استفاده از پروتکل سنجش ایمنی تولید شده ، پیش تصفیه نمونه حذف می شود. جدا از حس مولکول های آلرژن کوچک مانند هیستامین ، برای تغییر اهداف مختلفی مانند سلولها و نشانگرهای زیستی پروتئینی استفاده می شود. با تغییر دادن آنتی بادی بی حرکت روی سکوی حسگر به آن خاص برای تشخیص گونه های هدف بیولوژیکی مناسب ، سنسور می تواند کاربردهای خاص دیگری را تأمین کند. بعنوان مثال می توان پاتوژن های غذایی (سالمونلا) را نام برد. spp.) ، بیماری های کشنده انسانی (سرطان ، HIV) یا بیماری های حیوانی یا گیاهی (آنفلوانزای مرغی ، مرکبات تریستزا). “گرافن مچاله شده حسگر DNA بسیار سرطانی را ایجاد می کند

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا