جدید بسیار حساس شیمیایی سنسور با استفاده از پروتئین ساخت نانوسيم های

نوشتن در مجله NanoResearchیک تیم در دانشگاه ماساچوست امهرست این هفته گزارش کرد که آنها را توسعه داده اند bioelectronic آمونیاک گاز سنسور است که در میان حساس ترین تا کنون ساخته شده است.

این سنسور با استفاده از برق-شارژ-انجام پروتئین ساخت نانوسيم های حاصل از باکتری Geobacter به ارائه biomaterials برای دستگاه های الکتریکی. بیش از 30 سال پیش ارشد نویسنده و میکروبیولوژیست درک Lovley کشف Geobacter در رودخانه گل. میکروبها رشد مو-مانند پروتئین رشته ای که کار می کنند به عنوان نانو “سیم” به اتهام انتقال خود را تغذیه و به برقراری ارتباط با دیگر باکتری ها.

اولین نویسنده و دانشجوی دکترای مهندسی پزشکی الکساندر اسمیت با مشاور Jun یائو و Lovley می گویند آنها طراحی شده اولین بار از این سنسور برای اندازه گیری آمونیاک به دلیل این که گاز های مهم کشاورزی, محیط زیست و بیومدیکال. برای مثال در انسان آمونیاک در نفس ممکن است سیگنال بیماری در حالی که در پرورش طیور گاز باید از نزدیک تحت نظارت و کنترل برای پرنده سلامتی و آسایش و برای جلوگیری از عدم تعادل تغذیه و تولید ضرر و زیان است.

یائو میگوید: “این سنسور اجازه می دهد تا شما را به انجام با دقت بالا در سنجش; این خیلی بهتر از قبلی سنسور های الکترونیکی.” اسمیت می افزاید: “هر زمان که من می توانم در یک آزمایش جدید من غافلگیر شده است. ما انتظار ندارد آنها را به عنوان به خوبی به عنوان آنها باید. من واقعا فکر می کنم آنها می تواند یک تاثیر مثبت در جهان است.”

اسمیت می گوید موجود سنسورهای الکترونیکی اغلب محدود یا کم حساسیت و آنها مستعد ابتلا به دخالت از گازهای دیگر است. در علاوه بر این به برتر عملکرد و هزینه پایین او می افزاید: “ما سنسور زیست تخریب پذیر به طوری که آنها نمی تولید زباله های الکترونیکی, و آنها در حال تولید پایدار توسط باکتری ها با استفاده از مواد خام تجدید پذیر و بدون نیاز به مواد شیمیایی سمی.”

اسمیت انجام این آزمایش بیش از 18 ماه گذشته به عنوان بخشی از دوره دکترای خود را کار می کنند. آن شناخته شده بود از Lovley به مطالعات قبلی که پروتئین ساخت نانوسيم های’ هدایت تغییر در پاسخ به pH name اسید یا سطح پایه از راه حل در اطراف پروتئین ساخت نانوسيم های. این نقل مکان محققان برای آزمایش این ایده که آنها می تواند بسیار پاسخگو به مولکول اتصال برای biosensing. “اگر شما آنها را در معرض یک ماده شیمیایی, خواص تغییر و شما می توانید اندازه گیری پاسخ” اسمیت یادداشت ها.

زمانی که او در معرض ساخت نانوسيم های به آمونیاک “پاسخ واقعا قابل توجه و مهم” اسمیت می گوید. “در اوایل ما در بر داشت ما می تونه سنسور در راه است که نشان می دهد این مهم پاسخ. آنها واقعا حساس به آمونیاک و خیلی کمتر به ترکیبات دیگر پس از این سنسور می تواند بسیار خاص است.”

Lovley اضافه می کند که “بسیار پایدار” ساخت نانوسيم های آخرین زمان طولانی سنسور توابع به طور مداوم و استوار پس از چند ماه استفاده و به خوبی کار “قابل توجه است.”

یائو میگوید: “این پروتئین ساخت نانوسيم های همیشه در چشم من. این استفاده های جدید است که در یک منطقه کاملا متفاوت از ما کار کرده بود قبل از.” قبلا این تیم گزارش با استفاده از پروتئین به ساخت نانوسيم های برداشت انرژی از رطوبت و استفاده از آنها به عنوان memristors برای محاسبات زیستی.

اسمیت که خود را “کارآفرینی” موفق به کسب مقام اول در UMass Amherst را 2018 نوآوری چالش برای راه اندازی طرح کسب و کار برای شرکت او شکل گرفته با یائو و Lovley e-بیولوژیک. محققان به دنبال داشته است تا با ثبت اختراع نرم افزار جمع آوری کمک های مالی توسعه کسب و کار و تحقیق و توسعه برنامه.

Lovley می گوید: “این کار برای اولین بار اثبات مفهوم برای نانوسیم سنسور. هنگامی که ما به عقب بر گردیم در آزمایشگاه ما توسعه سنسور برای ترکیبات دیگر. ما در حال کار بر روی تنظیم آنها را به صورت آرایه ای از ترکیبات دیگر.”

حمایت از کار آمد به عنوان یک حرفه ای کمک مالی و تحصیلات تکمیلی پژوهش یاران از بنیاد ملی علوم, UMass Amherst دفتر تجاری سازی فناوری و سرمایه گذاری و محوطه مرکز به صورت سلسله مراتبی تولید یک NSF-بودجه نانو علوم و مهندسی مرکز.

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im