Zinātnieki ir atklājuši, ka poraina oglekļa pārklājums uz elektrodiem paātrinās trīs reizesPlūsmas ātrums
“Materiāla porainā struktūra ļauj vairākdopamīna molekulu skaitu, lai piedalītos reakcijā, turklāt ar oglekli pārklātais elektrods īslaicīgi uztver dopamīnu dabiskos virsmas nelīdzenumos, saka pētījuma vadītāja Ešlija Rosa. "Šīs īpašības palielina elektroda jutīgumu un ļauj veikt eksperimentus, kuriem nepieciešama augsta precizitāte."
Kafijas biezumi iepriekš ir izmantoti porainu oglekļa kondensatoru izgatavošanai.Šī materiāla pielietošana neiroķīmijā.
Tradicionālie mikroelektrodi, kas tiek izmantotineirozinātnes, ir izgatavoti no oglekļa šķiedras – plānām, cietām oglekļa šķipsnām, kas sasietas kopā. Šādu elektrodu izgatavošana parasti ir darbietilpīgs un dārgs process. Kafijas biezumu izmantošana ievērojami samazinātu šādu sensoru izmaksas, saka Ross.
Savā darbā pētnieki žāvēja kafijubieza, pēc tam karsēja cauruļkrāsnī līdz aptuveni 700°C temperatūrai. Iegūtais materiāls tika ievietots kālija hidroksīda šķīdumā, lai aktivizētu oglekli un izveidotu porainu struktūru. Pēc tam zinātnieki maisījumu uzsildīja slāpekļa atmosfērā, lai noņemtu jebkādus piemaisījumus. No porainām oglekļa daļiņām tika iegūta melna suspensija.
Pēdējā posmā zinātnieki iegūto atšķaidījasuspensiju ar ūdeni un elektrodus iemērc šķīdumā. Rezultātā uz tās virsmas izveidojās oglekļa plēve, gandrīz 100 reizes plānāka par cilvēka matu.
Pētnieki salīdzināja pārklāto un nepārklāto elektrodu īpašības, lai noteiktu nelielu dopamīna daudzumu, izmantojot ciklisko voltammetriju.Eksperimenta laikā elektroda spriegums strauji mainījās, kā rezultātā mainījās oksidēšanās un dopamīna reducēšanās.
Izrādījās, ka ar oglekļa pārklājumu sensori trīsreizes paātrina reakciju ātrumu. Izstrādātā metode ļauj reģistrēt neirotransmitera izdalīšanos tik ātri, cik tas notiek smadzenēs.
"Jaunais materiāls palīdzēs mums labāk izprast smadzeņu darbību un noteikt nelielu neirotransmitera izmaiņu līmeni," saka Ross.
Nākamajā posmā viņas komanda plāno izveidot elektrodu, kas pilnībā sastāvēs no kafijas atkritumiem.
Lasīt vairāk:
"Džeimss Vebs" uzņēma visspilgtāko zvaigznes fotoattēlu vēsturē
Brīvprātīga nāve. Mēs pastāstām, kā eitanāzijas procedūra darbojas visā pasaulē
Zinātnieki paklupa uz 1500 gadu senu arheoloģisku anomāliju