Графен, электропроводящий «чудодейственный материал», состоящий из листа связанных атомов углерода толщиной в один атом, имеет множество применений. Недавно ученые нашли этому чудо-материалу еще одно: на этот раз графен выступит в роли активного ингредиента в датчике, который обнаруживает порчу продуктов.
Разработанный учеными из Университета штата Айова и Северо-Западного университета в Иллинойсе,
датчик-прототип был создан первыми аэрозольно-струйными графеновыми электродами на гибкой полимерной подложке. Затем гистаминовые антитела были химически связаны с графеном. Хотя гистамины чаще связаны с аллергическими реакциями, они также выделяются испорченным мясом или рыбой.
Прототип датчика (а) и внимательный взгляд на его «электродные пальцы» (б, г).
Когда получившееся устройство помещается рядом с образцом пищи, любые присутствующие молекулы гистамина будут связываться с антителами на графене, блокируя перенос электронов. Это увеличивает электрическое сопротивление материала — чем больше число молекул, которые присутствуют, тем больше сопротивление.
Следовательно, запустив электрический ток между электродами, можно измерить сопротивление и, таким образом, определить уровни гистамина. В своем нынешнем виде датчик может обнаруживать гистамины вплоть до концентрации 3,41 частей на миллион. Для контекста: Управление по контролю за продуктами и лекарствами США определяет порчу рыбы как более чем 50 частей на миллион.
Сообщается, что датчик недорог в изготовлении и может быть легко произведен серийно. Кроме того, путем замены гистаминовых антител на другие типы антител, система может быть дополнительно использована для обнаружения таких вещей, как вредные бактерии или связанные с болезнью биомаркеры.
В настоящее время технология коммерциализируется дочерней компанией штата Айова NanoSpy. Это описано в статье, недавно опубликованной в журнале 2D Materials.
Источник: Университет штата Айова
