محققان دانشگاه تگزاس با تقویت ساختار هیدروژل پلیمری توسط نانوذرات پلاتین، موفق به ساخت زیست‌حسگری با حساسیت بالا شدند.
ساخت زیست‌حسگر هیدروژلی تقویت شده با نانوذرات پلاتین
ترکیب فناوری‌نانو، زیست‌شناسی و فتونیک موجب شده تا نوع جدیدی از زیست‌حسگرها و ادوات تصویربرداری نانومقیاس پا به عرصه وجود گذارند. استفاده از نانوموادی نظیر گرافن، نانوسیم و نانولوله‌های کربنی موجب شده تا زیست‌حسگرها بتوانند برای فرآیندهای تشخیصی در حد مولکول یا سلول مورد استفاده قرار گیرند. این نانوپیمایشگرها می‌توانند برای مقاصد مختلف در زیست‌پزشکی استفاده شوند. تا کنون گزارش‌های معدودی درباره الکترودهای منفردی که بتوانند زیست‌مولکول‌هایی نظیر گلوکز، اوره، تری گلیسیرید و کلسترول را شناسایی کنند به چاپ رسیده است. تجمیع ابزارهایی که بتواند این زیست‌مولکول‌ها را شناسایی کند، در یک تراشه منفرد کاری چالش‌برانگیز است.
اخیرا مقاله‌ای با عنوان “A Nanostructured Conductive Hydrogels-Based Biosensor Platform for Human Metabolite Detection” در نشریه Nano Letters منتشر شده که در آن جزئیاتی از ساخت هیدروژلی مبتنی بر پلیمر رسانا ارائه شده است که می‌تواند ترکیبات شیمیایی مختلفی را در خون اندازه‌گیری کند. این یافته محققان گامی مؤثر در مسیر تولید تراشه‌ای منفرد برای شناسایی ترکیبات مختلف است.
گویهوا یو از محققان این پروژه می‌گوید: « ما قصد داشتیم نشان دهیم که می‌توان زیست‌حسگری با قابلیت شناسایی مواد مختلف، با حساسیت بالا و منطبق با فناوری‌های فعلی تولید کرد. استفاده از مزایای هیدروژل‌ها و نانوساختارها موجب شده تا زیست‌حسگری با قابلیت بالا ساخته شود.»
این گروه تحقیقاتی برای ساخت این زیست‌حسگر از هیدروژل‌های اصلاح شده با نانوذرات پلاتین استفاده کردند. هیدروژل پلی‌انیلین دارای ساختار متخلخل سلسله‌مراتبی بوده که به دلیل آبدوست بودن با مولکول‌های آب واکنش نشان می‌دهد.
این گروه تحقیقاتی نانوذرات پلاتین و آنزیمی‌هایی را به صورت همگن درون ماتریکس این هیدروژل وارد کردند. این کار موجب می‌شود تا پلاتین، فرآیند اکسیداسیون الکتروشیمیایی پراکسید هیدروژن تولید شده توسط واکنش آنزیمی را کاتالیز کند.
لیجیا پان می‌گوید: «به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد هیدروژل‌های پلیمری، نظیر نفوذپذیری بالا، قابلیت انتقال الکترون با سرعت بالا و امکان رشد ترکیبات زیستی در سطح آن‌ها، این مواد می‌توانند عملکرد بالایی در زمینه حسگری داشته باشند به طوری که شناسایی زیست‌مواد در غلظت‌های کم و با حساسیت بالا با این هیدروژل‌ها امکان‌پذیر می‌شود.»
این تیم تحقیقاتی در حال بررسی ساخت زیست‌حسگرهای مختلف روی تراشه هستند تا بتوان آن‌ها را با ادوات قابل حمل نظیر تلفن‌های هوشمند جفت کرد.
