Суббота, 21 июня, 2025
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
No Result
View All Result
Новости биотехнологий
No Result
View All Result
Home Нанобиотехнологии

Новый высокочувствительный химический сенсор использует белковые нанопроволоки

14.05.2020
Нанобиотехнологии
0
белковые нанопроволоки
35
VIEWS
Share on FacebookShare on Twitter

Команда ученых из Университета Массачусетса в Амхерсте разработала биоэлектронные датчики на газообразном аммиаке, которые являются одними из самых чувствительных из когда-либо созданных.

[penci_related_posts title=”Вам также может быть интересно” number=”4″ style=”list” align=”none” displayby=”cat” orderby=”random”]

Датчик использует электропроводящие белковые нанопроволоки, полученные из бактерии Geobacter, для обеспечения биоматериалов для электрических устройств. Более 30 лет назад старший автор и микробиолог Дерек Ловли обнаружил Geobacter в речной грязи. Микробы выращивают похожие на волосы белковые нити, которые работают как наноразмерные «провода», чтобы передавать заряды для их питания и связываться с другими бактериями.

Первый автор и аспирант по биомедицинской инженерии Александр Смит со своими советниками Джуном Яо и Ловли говорят, что они разработали первый датчик для измерения аммиака, потому что этот газ важен для сельского хозяйства, окружающей среды и биомедицины. Например, у людей аммиак в дыхании может сигнализировать о заболевании, в то время как в птицеводстве этот газ должен тщательно контролироваться на предмет здоровья и комфорта птиц, а также во избежание дисбаланса кормов и производственных потерь.

Яо говорит: «Этот датчик позволяет выполнять высокоточные измерения; он намного лучше, чем предыдущие электронные датчики». Смит добавляет: «Каждый раз, когда я провожу новый эксперимент, я приятно удивляюсь. Мы не ожидали, что они будут работать так же хорошо, как они. Я действительно думаю, что они могут оказать реальное положительное влияние на мир».

Смит говорит, что существующие электронные датчики часто имеют либо ограниченную, либо низкую чувствительность, и они подвержены помехам от других газов. В дополнение к превосходным функциям и низкой стоимости, добавляет он, «наши датчики являются биоразлагаемыми, поэтому они не производят электронные отходы, и они устойчиво производятся бактериями с использованием возобновляемого сырья без необходимости использования токсичных химикатов».

Смит провел эксперименты за последние 18 месяцев в рамках своей кандидатской диссертации. Работа. Из более ранних исследований Ловли было известно, что проводимость белковых нанопроводов изменялась в зависимости от pH – уровня кислоты или основания в растворе вокруг белковых нанопроводов. Это побудило исследователей проверить идею о том, что они могут быть очень чувствительными к связыванию молекул для биосенсирования. «Если вы подвергаете их воздействию химического вещества, свойства меняются, и вы можете измерить реакцию», – отмечает Смит.

По словам Смита, когда он подвергал нанопроволоки воздействию аммиака, «реакция была действительно заметной и значимой». «Вначале мы обнаружили, что можем настроить датчики таким образом, чтобы продемонстрировать этот значительный отклик. Они действительно чувствительны к аммиаку и намного меньше к другим соединениям, поэтому датчики могут быть очень специфичными».

Ловли добавляет, что «очень стабильные» нанопроволоки служат долго, датчик функционирует стабильно и надежно после нескольких месяцев использования и работает так хорошо, что «это замечательно».

Яо говорит: «Эти белковые нанопроволоки меня всегда удивляют. Это новое применение находится в совершенно другой области, чем мы работали раньше». Ранее команда сообщала об использовании белковых нанопроводов для сбора энергии от влажности и применении их в качестве мемристоров для биологических вычислений.

Смит, который называет себя «предпринимателем», занял первое место в конкурсе инноваций UMass Amherst на 2018 год за бизнес-план запуска компании, которую он создал вместе с Яо и Ловли, e-Biologics. Исследователи разработали планы патентной заявки, сбора средств, развития бизнеса и исследований и развития.

Ловли говорит: «Эта работа является первым доказательством концепции датчика нанопроволок. Как только мы вернемся в лабораторию, мы разработаем датчики для других соединений. Мы работаем над их настройкой для множества других соединений».

Работу поддержали грант КАРЬЕРА и научная стажировка аспирантов от Национального научного фонда, управление коммерциализации технологий и венчурного бизнеса UMass Amherst и центра иерархического производства в кампусе, наноразмерного научно-технического центра, финансируемого NSF.


Источник:
Массачусетский университет Амхерста
Фото: © Adobe Stock

Предыдущий

Биомеханика рецепторов кожи человека

Следующий

Городская земля может выращивать фрукты и овощи для 15 процентов населения

  • Конфиденциальность

© 2021-2024 Новости биотехнологий

  • БИОИНФОРМАТИКА
  • БИОБЕЗОПАСТНОСТЬ
  • НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ
  • СИНТЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ
  • ОТРАСЛЕВЫЕ БИОТЕХНОЛОГИИ
  • ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ
  • СТАРТАПЫ
  • COVID-19

© 2021-2024 Новости биотехнологий

Welcome Back!

Login to your account below

Forgotten Password?

Create New Account!

Fill the forms below to register

All fields are required. Log In

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Просматривая этот сайт, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности