3 sierpnia naukowcy wykorzystali właściwości fotoprzewodzące jedwabiu pajęczego do opracowania czujnika, który może wykrywać i mierzyć niewielkie zmiany współczynnika załamania światła roztworów biologicznych, w tym glukozy i innych rodzajów roztworów cukru.Nowy czujnik oparty na świetle może być używany do pomiaru poziomu cukru we krwi i innych analitów biochemicznych.
Nowy czujnik może wykrywać i mierzyć stężenie cukru na podstawie współczynnika załamania światła.Czujnik jest wykonany z jedwabiu gigantycznego pająka drzewnego Nephila pilipes, który jest zamknięty w biokompatybilnej fotoutwardzalnej żywicy, a następnie funkcjonalizowany biokompatybilną nanowarstwą złota.
„Czujniki glukozy mają kluczowe znaczenie dla pacjentów z cukrzycą, ale te urządzenia są często inwazyjne, niewygodne i nieopłacalne” – powiedział lider zespołu badawczego Chengyang Liu z National University na Tajwanie.„Jedwab pajęczy znany jest ze swoich doskonałych właściwości optomechanicznych. Chcieliśmy zbadać możliwości optycznego wykrywania różnych stężeń cukru w czasie rzeczywistym przy użyciu tego biokompatybilnego materiału”.Można go wykorzystać do określenia stężenia fruktozy, sacharozy i glukozy na podstawie zmian współczynnika załamania światła roztworu.Jedwab pajęczy jest idealny do specjalnych zastosowań, ponieważ nie tylko przepuszcza światło jako światłowód, ale jest również bardzo mocny i elastyczny.
Aby stworzyć czujnik, naukowcy zebrali jedwab pajęczyny z gigantycznego pająka leśnego Nephila pilipes.Owinęli jedwab o średnicy zaledwie 10 mikronów biokompatybilną, światłoutwardzalną żywicą i utwardzili go, tworząc gładką, ochronną powierzchnię.W ten sposób powstała struktura światłowodu o średnicy około 100 mikronów, z pajęczym jedwabiem jako rdzeniem i żywicą jako płaszczem.Następnie dodali biokompatybilne złote nanowarstwy, aby zwiększyć możliwości wykrywania włókna.
Ten proces tworzy strukturę podobną do drutu z dwoma końcami.Do pomiarów wykorzystuje światłowód.Naukowcy zanurzyli jeden koniec w ciekłej próbce i podłączyli drugi koniec do źródła światła i spektrometru.Pozwoliło to naukowcom wykryć współczynnik załamania światła i wykorzystać go do określenia rodzaju cukru i jego stężenia.
Czas postu: 2022-09-02