Создан биосенсор на основе графена для контроля чистоты зубов

Инженеры из Принстонского университета создали беспроводной биосенсор на основе графена. Будучи закрепленным на биологических поверхностях, он достаточно чувствителен для обнаружения отдельных бактериальных клеток, сообщает Lenta.Ru со ссылкой на статью исследователей в журнале Nature Communications.

Для создания устройства использовалась подложка из растворимого шелка. Исследователи растворяли натуральный шелк, а затем получали из него путем высушивания тонкую пленку. На подложку наносили чувствительный к бактериям графен и тонкую пленку золота, из которой были сделаны контакты и антенна, с помощью которой устройство получало энергию. Эта же антенна использовалась для передачи сигналов от графенового детектора.

После сборки устройство наносили на биологические поверхности — на кожу на руке добровольцев или на коровий зуб (для нанесения на человеческие зубы сенсор придется уменьшить, что пока невозможно из-за минимального эффективного размера антенны). После промывки водой шелковая подложка растворялась, а золотая пленка вместе с графеном закреплялась на поверхности.

Авторы исследования считают, что потенциально графеновый детектор можно использовать для определения различных веществ. В данном случае, чтобы сделать одноатомный углерод чувствительным именно к бактериям, на него наносились пептиды, имеющие сродство к поверхности микробных клеток.

Информация с беспроводного детектора считывалась при помощи антенны. При этом расстояние от антенны сенсора до принимающей антенны не превышало одного сантиметра, но авторы надеются со временем увеличить минимальное расстояние.

Основанные на графене сенсоры используют его высокую чувствительность к присоединению посторонних веществ. При наличии специфических адаптеров (в роли которых могут выступать, например, антитела), такие сенсоры способны определять токсины, молекулы взрывчатых веществ или даже запахи.