Новости химической науки > Новые сенсоры – нанокубы на привязи

Исследователи из США разработали новый способ увеличения качества работы биосенсоров. Они увеличили скорость и чувствительность детекторов глюкозы и надеются, что такой же подход сможет увеличить производительность детекторов для определения биомаркеров рака и болезни Альцгеймера.

Биосенсоры на привязи могут определять аналиты в растворе. (Рисунок из ACS Nano, 2009, 3, 37)

Исследовательская группа Тимоти Фишера (Timothy Fisher) из Университета Пэрдю разработала новый тип биосенсора, получивший название «нано-тетербол биосенсор» («nano-tetherball biosensor»), который организован следующим образом: сенсоры в форме нанокубов связаны с электронной схемой за счет проводящих углеродных нанотрубок. Возможности биосенсора были проверены на аналитическом определении глюкозы, так как существует достаточное количество примеров ее определения, позволяющих сравнивать особенности различных методов.

Создание нового сенсора было начато с обработки пористой несущей основы из оксида алюминия. В порах оксида алюминия были выращены индивидуальные одностенные углеродные нанотрубки, по мере их роста они вытягиваются из пор, образуя систему свободно чередующихся нанотрубок на поверхности поддержки.

Фишер поясняет, что каждая нанотрубка обладает некоторым количеством дефектов, поэтому при электроосаждении палладия в растворе кластеры металла формируются именно на этих дефектных участках. Умеренная скорость электроосаждения способствует образованию наноразмерных кубиков из палладия. После формирования нанокубов из палладия на их поверхность осаждается слой золота, на этом слое закрепляется фермент-оксидаза, способный к распознаванию D-глюкозы.

Детектор изменяет содержание глюкозы за счет электрокаталитического детектирования перекиси водорода, образующейся при взаимодействии глюкозы с оксидазой. Благодаря тому, что сенсоры расположены не непосредственно на поверхности носителя, а связаны с ним через линкеры, он отличается большей чувствительностью и скоростью определения глюкозы, чем существующие методы.

Источник: ACS Nano, 2009, 3, 37 (DOI: 10.1021/nn800682m)

метки статьи: #аналитическая химия, #биохимия, #медицинская химия, #нанотехнологии, #химия поверхности