Разработан мобильный биосенсор на основе оксида графена

Идеальная кристаллическая структура графена представляет собой гексагональную кристаллическую решетку

AlexanderAlUS

Группа инженеров из центра «Композиты России» МГТУ имени Н. Э. Баумана усовершенствовала технологию создания биосенсоров на основе оксида графена. Полученные таким способом устройства более чувствительные и гибкие по сравнению с существующими аналогами. Эти свойства важны для создания персональных гаджетов, контролирующих состояние здоровья. Технология уже прошла национальную стадию патентования.

Идея создания мобильного биосенсора, позволяющего следить за здоровьем пациента, не нова. Например, все знают компактные глюкометры, позволяющие производить экспресс-анализ содержания глюкозы в крови. Сейчас активно разрабатываются системы, способные выявлять наличие в крови различных патогенов, а также сенсорные устройства, которые можно было бы интегрировать в одежду, сделав ее «умной». Кроме того, для оценки состояния пациента нужно уметь определять содержание не одного вещества, а сразу нескольких. На сегодняшний день существуют различные тест-системы, которые, однако, требуют достаточно сложного оборудования и квалифицированного персонала, то есть не адаптированы для бытового применения. Поэтому создание эффективных и доступных устройств для персонализированной диагностики в бытовых условиях является актуальной научно-технической задачей.

Перспективным материалом для создания биологических сенсоров считается оксид графена и его производные. Поскольку оксид графена диэлектрик, его надо восстановить до состояния, когда он станет проводником. Для этого можно использовать различные подходы, но одним из наиболее эффективных является использование лазерного излучения.

«Мы с командой специалистов нашего центра подобрали такую энергию лазера, чтобы получившаяся конструкция обеспечивала хорошую проводимость. При этом нашей задачей было не полностью восстановить образец, а сохранить некоторые функциональные группы, изначально присутствующие в оксиде графена. Это необходимо для химического пришивания к ним биологических молекул, способных детектировать различные инфекционные агенты или белки-маркеры, вырабатываемые организмом при заболевании. Мы также предложили способ, при котором провести эту реакцию можно всего в одну стадию», — говорит один из авторов патента, директор МИЦ «Композиты России», кандидат технических наук Владимир Нелюб.

При связывании белков-маркеров с биораспознающими агентами сила тока, протекающего через сенсор, изменяется. Этот достаточно простой принцип работы позволяет формировать сенсоры в том числе на гибких полимерных подложках с оксид-графеновым покрытием. Разработанный сенсор успешно проходит тестирование на различных белках.

Материал подготовлен при поддержке Фонда президентских грантов

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

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.