Vědci z Akademie věd ČR (AV) vyvinuli ultracitlivý senzor na bázi grafenu. Senzor umí změřit i velmi malé množství molekul. Díky grafenu je vhodný k analýze biologických látek, u níž bývá problém s využitím kovů, uvedli zástupci akademie. Senzor by v budoucnu mohl pomoci s lepší diagnostikou nemocí. Takto citlivé senzory bývají podle vědců nejčastěji používány právě v medicíně a ve farmakologii. Studii o výzkumu publikoval časopis Advanced Materials Interfaces.
Podle vědců je signál ultracitlivých senzorů obvykle zesilován nanočásticemi zlata, stříbra či hliníku. Ty se ale moc nehodí k analýze biologických materiálů. Biomolekuly s kovy reagují a jsou nestabilní.
Tuto komplikaci obchází spektroelektrochemický senzor, který vyvinuli vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV. Pro jeho přípravu využili grafen – dvourozměrný materiál tvořený jednou vrstvou atomů uhlíku. Samotný senzor se podle AV skládá z vrstvy křemíku, na které experti umístili vrstvu grafenu. Během experimentu pak vložili na grafen molekuly metylenové modři a měřili vlastnosti molekul pomocí spektroskopie. Výsledkem je, že při průchodu světla vrstvami se z grafenu uvolní elektron a putuje do sledované molekuly, což značně zesílí signál.
»Během studie jsme do grafenu pouštěli elektrický proud a měřili jsme signál. Zjistili jsme, jak při měnícím se napětí měnila molekula svůj stav,« řekla Preeti Kaushik, která pracuje v oddělení nízko-dimenzionálních systémů.
Výhodou nového typu senzoru je vysoká citlivost, nižší cena, možnost použití pro organické látky a přesnější odhalení nemocí.
V současnosti vědci ze skupiny, která zkoumá neobvyklé vlastnosti dvourozměrných materiálů, pokračují ve zlepšování senzoru. Chystají se využít proteiny a krevní buňky a pracovat na tom, aby senzor ve vzorku rozpoznal specifické druhy komplexnějších látek.
(mac, čtk)
FOTO – ÚFCH JH