НОВОСТИ О ФТОРОПЛАСТАХ

 

Исследователи из Индийского Института Технологий (ИИТ) г. Кхарагпур разработали компактный датчик для измерения рН любого раствора, с предварительным исследованием, доказывающем полезность прибора для измерения рН крови. В отличие от традиционного подхода измерения рН крови потенциометрическим методом, устройство работает путем измерения импеданса (общего сопротивления). Было обнаружено, что устройство имеет удовлетворительную чувствительность рН в физиологическом интервале значений для крови. В отличие от стандартных артериальных устройств забора крови, которые являются громоздкими, поскольку они используют три электрода, миниатюрное устройство для измерения pH работает на венозном отборе крови. Результаты разработки были опубликованы в журнале RCS Advances.

Датчик рН, разработанный  Пракасам Шива Каре, профессором Дасом Соуменом и Прасуном Авасти (на фото слева на право) измеряет сопротивление жидкостей, используя лишь небольшое их количество.

Датчик имеет алюминиевый электрод, который осажден на стеклянную подложку и выполнен в виде двух полосок с минимальным зазором между ними, сделанным удалением вручную небольшой части алюминиевой пленки. Электрод затем покрывали наночастицами дисульфида молибдена и нафионом (Nafion, сульфосодержащий фторсополимер) в небольшой области вокруг разрыва между двумя электродами. Таким образом, только небольшое количество анализируемого вещества требуется для измерения рН, утверждает профессор Дас из Школы Медицинских Наук и Технологий ИИТ.

Значение рН раствора является мерой количества ионов водорода, имеющихся в растворе. Когда раствор является кислым, его рН будет меньше 7, а число ионов водорода будет больше.

Слой фторполимера Nafion, который выборочно нанесен на алюминиевые электроды, позволяет ионам водорода диффундировать внутрь. Это приводит к увеличению проводимости нафионового слоя и уменьшению его импеданса.

Чувствительность устройства улучшается, когда электроды покрыты наночастицами дисульфида молибдена, а затем уже покрыты нафионом. В то время как чувствительность измерения рН для электродов при покрытии только нафионом была 347 Ом на pH, при покрытии дисульфидом молибдена и нафионом, чувствительность возросла до 6193 Ом на рН.

Предварительное исследование с использованием капиллярной крови показало, что расчетное значение рН было близким к pH венозной крови. Например, рН венозной крови составлял 7.39 при измерении с использованием обычного анализатора крови и был равен 7.38 при измерении с использованием прибора, разработанного исследователями. Таким образом, устройство может использоваться для измерения рН крови.

Прибор в состоянии определить рН крови за 10 секунд, что гораздо лучше, чем коммерческие датчики рН крови, для которых время анализа составляет 30-40 секунд. Время, необходимое для измерения рН крови меньше, чем время, необходимое для свертывания крови. Следовательно, нет необходимости использовать гепарин (лекарственный антикоагулянт) в то время, когда миниатюрное устройство используется для измерения рН крови, что позволяет избежать каких-либо ошибок, связанных с использованием гепарина.

“Поскольку это новый подход, нам нужно провести больше тестов, чтобы проверить прибор. Это доказательства правильности концепции исследования”, - говорит профессор Дас.