Low-Cost-Halbleitersensor aus Kunststoff kann eine breite Palette von gesundheitlichen Bedingungen, einschließlich der chirurgischen Komplikationen oder neurodegenerativen Krankheiten zu diagnostizieren oder zu überwachen. Der Sensor besteht aus der University of Cambridge und König Abdullah University of Science and Technology Leadership (KAUST) in Saudi-Arabien Ein Forscherteam von.
Die Universität Cambridge berichtete in einer Pressemitteilung, dass der Sensor die Menge an wichtigen Stoffwechselprodukten messen kann, die in Schweiß, Tränen, Speichel oder Blut enthalten sind, wie Milchsäure oder Glukose.In Verbindung mit einem Diagnosegerät kann der Sensor sie gesund machen. Die Situation wird schnell, billig und genau überwacht.
Die Forscher verwendeten Halbleiter-Kunststoffe, die für Solarzellen und flexible elektronische Geräte entwickelt wurden, aber in biologischen Anwendungen noch nicht weit verbreitet sind Da der Sensor keine Metalle wie Gold oder Platin enthält, kann er kostengünstig hergestellt werden Kann in flexible und einziehbare Substrate für tragbare oder implantierbare Sensoranwendungen integriert werden Diese Studie wurde in der Zeitschrift Science Advancement veröffentlicht.
"In unserer Arbeit überwinden wir viele der Einschränkungen herkömmlicher elektrochemischer Biosensoren, die Enzyme als Sensormaterialien verwenden." Erstautor der Studie, Postdoktorandin am Institut für Chemische Technologie und Biotechnologie, Universität Cambridge Anna - Dr. Maria-Pappa sagte: "Bei herkömmlichen Biosensoren ist die Kommunikation zwischen der Sensorelektrode und dem Sensormaterial nicht sehr effizient, daher müssen molekulare Drähte hinzugefügt werden, um das Signal zu fördern und zu verstärken."
Um den Sensor zu bauen, verwendeten Dr. Papa und ihre Kollegen ein synthetisches Polymer, das vom Imperial College London entwickelt wurde und als molekularer Draht fungiert, der Elektronen, die während elektrochemischer Reaktionen erzeugt werden, direkt empfängt. Wenn es mit Schweiß, Tränen oder Blut in Berührung kommt, absorbiert es Ionen und quillt auf und bindet sich an die Flüssigkeit.Im Vergleich zu den herkömmlichen Metallelektrodensensoren wird dadurch die Empfindlichkeit des Sensors erheblich verbessert.
Der erste Test des Sensors wird verwendet, um Laktatspiegel zu messen, was für Fitnessanwendungen nützlich ist und auch für die postoperative Patientenüberwachung verwendet werden kann, jedoch kann der Sensor nach Ansicht der Forscher leicht durch Zugabe des entsprechenden Enzyms modifiziert werden. Erkennen Sie andere Metaboliten wie Glukose oder Cholesterin.Der Konzentrationsbereich des Sensors kann durch Ändern der Gerätegeometrie angepasst werden.
Dr. Papa sagte: "Das implantierbare Gerät ermöglicht es uns, die metabolische Aktivität des Gehirns in Echtzeit unter stressigen Bedingungen, wie während Anfällen oder vor Anfällen zu überwachen und kann verwendet werden, um Anfälle vorherzusagen oder Behandlung zu bewerten." Die Forscher planen nun, Sensoren zu entwickeln. Echtzeit-Überwachung der metabolischen Aktivität von menschlichen Zellen in vitro.
Die Studie wurde von der Marie-Curie-Stiftung, dem KAUST-Büro für Forschungsförderung und dem Forschungsrat für Technik und Physik finanziert.