Dla bioczujników stworzony został chip wykonany z grafenu o grubości jednego atomu węgla

Biomarker zaadsorbowany na grafenie generuje siłę, która deformuje grafen w kształt kopuły. Więc

W ten sposób zespół był w stanie wykryć wielkość deformacji jako zmianę koloru, korzystając z interferencyjnych właściwości światła.

Urządzenie pomiarowe proste i szybkieBadanie choroby jest niezwykle ważne dla dokładnej diagnozy, weryfikacji efektów terapeutycznych oraz badania nawrotów i przerzutów. Jeśli choroby można badać przy użyciu bardzo małych ilości płynów ustrojowych, takich jak krew lub mocz, stan fizyczny można monitorować w prosty, szybki i tani sposób.

Metodologia ustalaniaobecność lub brak choroby poprzez specyficzne wychwytywanie biomarkera na elastycznie odkształcalnej cienkiej warstwie utworzonej za pomocą metod mikroprocesora półprzewodnikowego. Zespół badawczy opracował technikę czujników do wykrywania deformacji błony spowodowanej adsorbowaniem cząsteczki markera podczas zmiany koloru. Gdy grubość błony dla adsorpcji biomarkera zmniejsza się, czułość tego elementu wykrywającego można zwiększyć.

Odkształcenie filmu i zmiana koloru interferencji po adsorpcji cząsteczki na zawieszonym grafenie.

W poprzednim badaniu, w którymzastosowano zawieszony grafen mostkowy, jednak zmierzono zmiany podczas fizycznej adsorpcji cząsteczki w zawieszonym grafenie i trudno było dokładnie określić cząsteczkę do pomiaru. Z tego powodu uważa się, że ponieważ modyfikacja za pomocą przeciwciał do rozpoznawania i specyficznego wiązania cząsteczek jest zwykle przeprowadzana w roztworze, zawieszona struktura grafenu została zniszczona podczas obróbki roztworem.

Powstał w ten sposób zespół badawczystrukturę trampoliny, w której nierówności podłoża pokryto arkuszem grafenu w postaci zawieszonej struktury grafenu, która wykazywała odporność na obróbkę roztworową i była w stanie modyfikować grafen cząsteczką przeciwciała. Powierzchnię grafenu funkcjonalizowano cząsteczką przeciwciała, aby zapewnić zdolność rozpoznawania cząsteczki, po czym uzyskano ultraczuły biosensor, który może specyficznie wykrywać biomarker.

Unikalna metoda wykrywania światłagrupa badawcza, została wykorzystana jako metoda wykrywania biomarkera związanego z powierzchnią grafenu. W szczelinie mniejszej niż 1 mikrometr pomiędzy zawieszonym grafenem a podłożem półprzewodnikowym kolor zmienia się w zależności od długości szczeliny pod wpływem światła. Wykorzystując ten efekt, wykrywano pojawienie się cząsteczki zaadsorbowanej na zawieszonym grafenie w roztworze testowym poprzez zmianę koloru.

Zgodnie z opracowaną tym razem techniką bioczujnika oczekuje się, że czułość na jednostkę powierzchni poprawi się 2000 razy w porównaniu do konwencjonalnych czujników.

Oprócz badań krwi, badańGrupa zbadała również czujnik chemiczny do wykrywania zapachów i chemikaliów i uważa, że ​​czujnik można zastosować w nowym kompaktowym urządzeniu czujnikowym, które przyczynia się do społeczności IoT. Czujnik może być wykorzystywany do wykrywania różnych biomarkerów, a także do wykrywania wirusów poprzez zmianę cząsteczek sondy, które modyfikują powierzchnię grafenu.