نانوحسگر کاغذی برای شناسایی سموم در آب

محققان دانشگاه میشیگان و دانشگاه جیانگنان (چین) نانوحسگرهای بسیار حساسی ساخته‌اند که می‌توانند به آسانی سم محیطی موجود در آب را شناسایی کنند. این نانوحسگرها به آسانی با آغشته‌سازی یک کاغذ با چندین لایه از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره‌ی (SWCNT) حاوی پادتن‌ها، ساخته می‌شوند.

محققان دانشگاه میشیگان و دانشگاه جیانگنان (چین) نانوحسگرهای بسیار حساسی ساخته‌اند
که می‌توانند به آسانی سم محیطی موجود در آب را شناسایی کنند. این نانوحسگرها به
آسانی با آغشته‌سازی یک کاغذ با چندین لایه از نانولوله‌های کربنی تک‌جداره‌ی (SWCNT)
حاوی پادتن‌ها، ساخته می‌شوند.

نیکولاس‌کوتو، از دانشگاه میشیگان و یکی از این محققان، توضیح می‌دهد: تغییر پاسخ
الکتریکی این کاغذ، منعکس‌کننده میزان سم محیطی است. آنچه برای ما بیش از همه جالب
می‌باشد، این است که حساسیت این افزاره به صورت استثنایی بالا است و با بهترین روش‌های
زیست‌شیمیایی از قبیل ELISA یا اسپکتروسکوپی جرمی قابل مقایسه است. ضمناً، زمان
پاسخ خیلی کوتاه‌تر(حداقل ۲۸ برابر کوتاه‌تر) است و آموزش ویژه‌ای نیز لازم ندارد.  

 

این محققان برای ساخت نانوحسگرهای خود، نوارهای کاغذی فیلتری منظمی را در محلولی از
نانولوله‌های کربنی تک‌جداره و پادتن‌ها، روکش‌دهی کردند. آنها سپس این نوارها را
در هوا خشک کردند. این محققان چرخه‌ی غوطه‌ورسازی- خشک‌کردن را اینقدر تکرار کردند
که پارامترهای الکتریکی حسگری مناسب بدست آمد.

غلظت نانولوله‌های کربنی تک‌جداره در این محلول آبی ۵۰ میلی‌گرم در میلی‌لیتر بود.
به ۶ میکرولیتر از این محلول ۱۰ میلی‌لیتر از پادتن‌ها اضافه شده بود تا غلظت پادتن‌ها
به ۱۰ میکروگرم در میلی‌لیتر برسد. در این حالت پادتن‌های استفاده‌شده مربوط به
میکروسیستینLR-، یکی از معمول‌ترین و خطرناک‌ترین سموم تولید‌شده بوسیله
سیانوباکتریا، بودند. تحت این شرایط نسبت نانولوله‌ها به پادتن‌ها حدود ۵۰۰۰ به ۱
بود.

نتایج این محققان نشان می‌دهد که حتی غلظت‌های بسیار کمی از میکروسیستینLR- می‌تواند
رسانایی این کامپوزیت کاغذی- نانولوله‌ای را کاهش دهد.

کوتو می‌گوید: حسگرهای نانولوله‌ای ما توان بالقوه‌ای برای پایش منبع آب محیطی
دارند و می‌توانند به آسانی برای دیگر سموم و مواد شیمیایی مضر توسعه داده شوند.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Nanoletters منتشر کرده‌اند.