در راستای ارتقای زیست‌حسگری، محققان با کاهش دمای تولید میکروحباب‌ها امکان مطالعه پروتئین‌ها در دمای پایین را فراهم کردند.
تسهیل تولید میکروحباب برای تولید زیست‌حسگر
بسیاری از اندازه‌گیری‌ها در فناوری‌نانو و علوم زیستی به آنالیت‌ها در محلول نیاز دارند تا با گیرنده‌‌های تثبیت شده روی سطح برهم‌کنش ایجاد کنند. یکی از عواملی که بر زیست‌حسگری اثرگذار است، میزان انتقال زیست‌مولکول‌ها به سطح حسگر است.
در تلاش برای کوچک‌تر کردن حسگرها و حجم آنالیت‌ها و در نهایت، رسیدن به مقیاس نانو و همچنین افزایش سرعت و حساسیت تست‌ها، پژوهش‌های مختلفی انجام شده است. یکی از پلتفورم‌هایی که در این حوزه مورداستفاده قرار گرفته است، پلتفورم زیست‌حسگری مبتنی بر میکروحباب اپتوترمال است. برای غلبه بر محدودیت نفوذ در زیست‌حسگری مبتنی بر سطح می‌توان از جریان سیال همرفتی استفاده کرد؛ جریانی که توسط میکروحباب‌های سطحی ایجاد می‌شود.
با استفاده از تابش لیزر متمر‌کز می‌توان میکروحباب‌ها را در اینترفیس بین زیرلایه و سیال ایجاد کرد. این میکروحباب‌ها می‌توانند به سرعت در اینترفیس میان زیر لایه و سیال جمع شوند، اما از آن‌جایی که برای تولید میکروحباب‌های آبی نیاز به دمای بالای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد است، این روش حسگری تنها برای برخی از زیست‌مولکول‌ها قابل استفاده است. برای مثال، این روش را نمی‌توان برای پروتئین‌هایی که در اثر حرارت تغییر ساختار می‌دهند، به کار برد.
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه تگزاس تنها با افزودن یک ماده فرار به محلول آبی موفق شدند تا دمای تولید میکروحباب‌ها را کاهش دهند. نتایج این پروژه در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.
یونگ‌سون کیم از محققان این پروژه می‌گوید: «ما در این پروژه یک سیستم دو بخشی را ارائه کردیم که در آن با توان و دمای پایین می‌توان میکروحباب‌ها را تولید کرد. چنین فناوری برای حسگری پروتئینی بسیار مفید و قابل استفاده است. ما با وارد کردن پرفلئورو پنتان (perfluoropentane (PFP)) در سیستم دو بخشی آب موفق به این کار شدیم.» پژوهشگران این پروژه با استفاده از سیستم مایع دو بخشی و افزودن PFP به آن موفق شدند میکروحباب‌ها را در دمای تقریبا ۳۰ درجه سانتی‌گراد تولید کنند. این در حالی است که پیش از این برای تولید میکروحباب‌ها نیاز به دمای ۱۰۰ درجه بود.
یکی از مزایای این پروژه آن است که تنها با تغییر یکی از اجزای سیستم دو بخشی می‌توان دمای کار را تنظیم کرد. این فناوری با سامانه‌های رایج حسگری قابل‌انطباق است. پژوهشگران این پروژه در صدد هستند تا این سامانه میکروحبابی دو بخشی را با روش حسگری مبتنی بر سطح، نظیر الیزا (ELISA) ادغام کنند.
