Группа исследователей из Института науки и технологий Тэгу Кёнбук (Южная Корея) разработала и успешно апробировала инновационную технологию струйной печати для производства высокочувствительных биосенсоров нового поколения. Традиционные методы производства биосенсоров на основе углеродных нанотрубок, такие как литография или химическое осаждение из паровой фазы, требуют использования чрезвычайно сложного и дорогостоящего оборудования. Эти процессы трудоемки и плохо подходят для масштабной площади, что долгое время ограничивало их коммерческое применение. Новая технология, разработанная под руководством старшего научного сотрудника Юн Хи Ли, кардинально меняет подход к изготовлению.
В основе метода лежит процесс капельного распыления чернил на основе углеродных нанотрубок объемом всего в пиколитр. Капли наносятся на электроды, после чего сила поверхностного натяжения естественным образом растекает чернила, равномерно выравнивая нанотрубки без необходимости какого-либо дополнительного вмешательства. Этот простой и эффективный подход продемонстрировал выдающуюся стабильность и воспроизводимость: более 72% изготовленных устройств соответствовали заданной форме и параметрам.
Для проверки эффективности технологии ученые создали биосенсор для обнаружения серотонина — ключевого нейромедиатора мозга. На поверхность напечатанного устройства были нанесены специальные ДНК-аптамеры, которые избирательно связываются с целевыми молекулами. Продемонстрированная чувствительность оказалась исключительно высокой, позволяя детектировать вещества в концентрациях до 42 пикомоль, что значительно меньше объема одного человеческого волоса.
Разработанная технология струйной печати может лечь в основу создания доступных платформ для ранней диагностики и постоянного мониторинга тяжелых неврологических заболеваний, таких как депрессия и болезнь Паркинсона, путем отслеживания соответствующих биомаркеров.
Ранее Наука Mail рассказывала, что просроченные вакцины от COVID-19 превратили в биосенсоры.
