НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Ученые из Саудовской Аравии разработали одноразовые бумажные датчики, которые могут измерять концентрацию глюкозы в слюне, обеспечивая тем самым безболезненную альтернативу диабетикам для ежедневного мониторинга уровня сахара в крови. Проектом руководят: ученый-биолог Сахика Инал (на фотографии слева), инженер-электрик Халед Салама и материаловед Дерья Баран, все из Университета науки и техники имени короля Абдаллы.

Команда использовала струйную технологию для производства датчиков, чувствительных к небольшим концентрациям сахара в биологических жидкостях.

Недорогие и простые в использовании диагностические инструменты для быстрого скрининга здоровья крайне необходимы, особенно в развивающихся странах, где мобильность и доступность являются необходимостью. Сегодня большинство средств ежедневного мониторинга глюкозы основывается на прокалывании кожи для взятия образца крови. Боль и дискомфорт, связанные с регулярными прокалываниями пальцев, создали потребность в разработке неинвазивных, портативных анализаторов глюкозы.

Известные химикам полоски чувствительной рН бумаги обычно используются для определения, является ли жидкость кислой или щелочной и в какой мере. Исследователи применили аналогичные принципы для создания бумажных датчиков, которые быстро показывают биомаркеры заболевания. Используя чернила, изготовленные из проводящих полимеров, команда печатала микро размерные электродные рисунки на листах глянцевой бумаги. Затем они напечатали чувствительный слой, содержащий фермент глюкозооксидазу, поверх крошечных электродов. Биохимическая реакция между доступной глюкозой и ферментом создает электрические сигналы, легко коррелирующие с уровнями сахара в крови.

«Проблемы разработки этой безболезненной альтернативы заключались в том, что бумага пористая и это затрудняло печать электропроводящих и биологических чернил, растворенных в воде» - говорит исследователь Элоиза Бихар (на фотографии справа). «Печать фермента также сложна – она чувствительна к колебаниям температуры, приложенному к картриджу напряжению и pH чернил», - добавила Бихар.

Хотя жидкости, такие как пот или слюна, содержат достаточно сахара для целей мониторинга, они также содержат молекулы, такие как у аскорбиновой кислоты, которые электрически мешают проводящим полимерам. Покрытие датчика фторполимерной мембраной нафион, которая отталкивает отрицательные заряды, присутствующие в большинстве мешающих видов молекул, позволило измерять только соответствующие уровни глюкозы в образцах слюны от добровольцев.

 

а) фотография глюкозных биосенсоров, напечатанных струйным способом на бумаге;

b) фотография полностью напечатанного биосенсора;

c) трехмерная схема рабочего электрода со всеми отдельно напечатанными слоями;

d) поперечное сечение рабочего электрода.

У нового сенсора светлое будущее. Этот полностью напечатанный и полностью полимерный биосенсор с его простотой изготовления, точностью, чувствительностью и совместимостью с легко доступными биологическими субстанциями, такими как слюна, способствует разработке следующего поколения недорогих, неинвазивных, экологически чистых и одноразовых диагностических инструментов.

Эксперименты показали, что верхнее покрытие фторопластом дало сенсору беспрецедентный срок годности - фермент может оставаться живым и активным в течение месяца, если хранится в запечатанном пакете.

Эти результаты побуждают команду расширять возможности этого подхода путем включения других различных ферментов в чувствительный слой.

 

Источник: Flexible electronics