Из графена создали датчик токсинов

Американские исследователи разработали электрохимический датчик на основе графена, способный обнаруживать гистамины и токсины в пищевых продуктах. Новый материал реагирует на вредные вещества гораздо быстрее стандартных лабораторных тестов. Статья ученых опубликована в журнале 2D Materials.

«Углеродные наноматериалы, подобные графену, обладают уникальными физическими свойствами, такими как высокая электропроводность, площадь поверхности и биосовместимость. Они позволяют значительно повысить производительность электрохимических датчиков, — отметила ведущий автор нового исследования, профессор Кармен Гомес из Университета штата Айова. — Но поскольку электрохимические датчики в полевых условиях обычно одноразовые, для их создания нужны дешевые материалы, производство которых можно легко масштабировать. Аэрозольная струйная печать позволила нам это сделать».

Авторы нового исследования создали встречно-штыревые электроды высокого разрешения на гибких подложках. Ученым удалось преобразовать их в гистаминовые датчики с помощью ковалентного связывания моноклональных антител с кислородными остатками на поверхности графена. Затем исследователи протестировали датчики в растворе натрий-фосфатного буфера и рыбном бульоне, чтобы увидеть, насколько эффективны новые устройства для обнаружения гистаминов.

Исследователи показали, что графеновый биосенсор может обнаруживать гистамин в натрий-фосфатном буфере и рыбном бульоне в токсикологически значимых диапазонах от 6,25 до 100 частей на миллион (ppm) и от 6,25 до 200 ppm, соответственно. При этом пределы обнаружения гистаминов в системах составили соответственно 2,52 ppm и 3,41 ppm. Это достаточно высокий предел обнаружения, так как при содержании в рыбе более 50 ppm гистаминов могут возникать неблагоприятные последствия для здоровья, включая тяжелые аллергические реакции.

Датчики также показали быстрое время отклика — 33 минуты. Это намного быстрее, чем аналогичные лабораторные тесты. Исследователи также обнаружили, что на чувствительность биосенсора существенно не влияла неспецифическая адсорбция крупных белковых молекул, которые обычно встречаются в пище и могут блокировать работу сенсоров.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.