středa 15. ledna 2025
ikona hodiny 5. 7. 2022 07:00

Ultracitlivý senzor odhalí vážné nemoci

Levnější a účinnější. Vědci z Akademie věd vyvinuli nový typ ultracitlivého senzoru, který dokáže změřit a identifikovat velmi malé množství molekul. Při jeho konstrukci použili grafen, což otevírá novou cestu pro vývoj vysoce účinných a biologicky šetrných biosenzorů. Výhodou nového typu senzoru je vysoká citlivost, nižší cena, možnost použití pro organické látky a přesnější odhalení nemocí. Experti studii publikovali v časopise Advanced Materials Interfaces.

Foto: Shutterstock.com
Grafenová struktura Foto: Shutterstock.com

Ultracitlivé senzory se nejčastěji používají v medicíně a ve farmakologii. Jsou to zařízení, která pomocí fyzikálně-chemických metod měří vlastnosti biologických látek. Signál ultracitlivého senzoru je zesilován pomocí nanočástic – obvykle zlata, stříbra či hliníku. Ty ale nejsou příliš vhodné pro analýzu biologických materiálů, protože biomolekuly s kovy reagují a jsou nestabilní.

Vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR vyvinuli nový spektroelektrochemický senzor, který odstraňuje problémy s biosenzory obsahující kov. Využili k tomu dvojrozměrný materiál – grafen tvořený jednou vrstvou atomů uhlíku.

Seká se vám počítač? Oceníte nový vědecký objev!

Ultracitlivý senzor funguje i při malé koncentraci molekul

Nový spektroelektrochemický senzor se skládá z vrstvy křemíku, na které je umístěna jedna vrstva grafenu. Při experimentu vědci vložili na grafen molekuly metylenové modři a měřili vlastnosti molekul pomocí Ramanovy spektroskopie. Použité materiály senzoru zajišťují unikátní optické vlastnosti. Při průchodu světla vrstvami se z grafenu uvolní elektron a přesune se do sledované molekuly. Tím signál výrazně zesílí.

„Během studie jsme do grafenu pouštěli elektrický proud a měřili jsme signál. Zjistili jsme, jak při měnícím se napětí měnila molekula svůj stav,“ vysvětluje postup experimentu Preeti Kaushik z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR.

Vědci a vědkyně z výzkumné skupiny, která zkoumá neobvyklé vlastnosti dvojrozměrných materiálů, pokračují ve zlepšování tohoto ultracitlivého senzoru. V dalším kroku použijí proteiny a krevní buňky a zaměří se na to, aby senzor uměl ve vzorku rozpoznat také specifické druhy komplexnějších látek.

Lithiové baterie (ne)mají budoucnost

Články autora Markéta Růžičková

Nejnovější články

Aktuality

Dokonalá bouře na trhu s americkými vládními dluhopisy

Rok 2025 začal pro americké vládní dluhopisy pěkně...
Cestovní ruch

30 let inovací a podpory cestovního ruchu

Asociace turistických informačních center České republiky (A.T.I.C. ČR)...
Cestovní ruch

Nejvyšší slevy First minute platí do konce ledna

Slevová pobídka First minute je pro klienty cestovních...

Nejnovější Aktuality

Aktuality

Dokonalá bouře na trhu s americkými vládními dluhopisy

Rok 2025 začal pro americké vládní dluhopisy pěkně...
Cestovní ruch

30 let inovací a podpory cestovního ruchu

Asociace turistických informačních center České republiky (A.T.I.C. ČR)...
Cestovní ruch

Nejvyšší slevy First minute platí do konce ledna

Slevová pobídka First minute je pro klienty cestovních...