Naukowcy odkryli, że powłoka porowatego węgla na elektrodach trzykrotnie zwiększa natężenie przepływu.
„Porowata struktura materiału pozwala na więcejAshley Ross, kierownik badań, mówi, że w reakcji bierze udział pewna liczba cząsteczek dopaminy, ponadto elektroda pokryta węglem chwilowo wychwytuje dopaminę w naturalnych nieregularnościach powierzchni. „Te właściwości zwiększają czułość elektrody i pozwalają na eksperymenty wymagające dużej precyzji”.
Fusy z kawy były wcześniej wykorzystywane do produkcji porowatych kondensatorów węglowych. Jest to jednak pierwsze doświadczenie z wykorzystaniem tego materiału w neurochemii.
Tradycyjne mikroelektrody, które są używane wneuroscience, są wykonane z włókna węglowego - cienkich, solidnych włókien węglowych połączonych ze sobą. Wytwarzanie takich elektrod jest zwykle procesem pracochłonnym i kosztownym. Ross mówi, że użycie fusów znacznie obniżyłoby koszt takich czujników.
W swojej pracy naukowcy suszyli kawęgruby, po czym został wygrzany w piecu rurowym do temperatury ok. 700°C. Otrzymany materiał umieszczono w roztworze wodorotlenku potasu, aby aktywować węgiel i utworzyć porowatą strukturę. Następnie naukowcy ponownie podgrzali mieszaninę w atmosferze azotu, aby usunąć wszelkie zanieczyszczenia. Czarną zawiesinę otrzymano z porowatych cząstek węgla.
Na ostatnim etapie naukowcy rozcieńczyli powstałezawiesinę wodą i elektrody zanurzono w roztworze. W rezultacie na jego powierzchni utworzył się film węglowy, prawie 100 razy cieńszy niż ludzki włos.
Naukowcy porównali właściwości materiałów powlekanych iniepowlekane elektrody do wykrywania małych ilości dopaminy metodą woltamperometrii cyklicznej. Podczas eksperymentu napięcie na elektrodzie szybko się zmieniało, co doprowadziło do naprzemiennego utleniania i redukcji dopaminy.
Okazało się, że czujniki z powłoką węglową w trzechrazy przyspieszają tempo reakcji. Opracowana metoda umożliwia naprawienie uwalniania neuroprzekaźnika tak szybko, jak następuje w mózgu.
„Nowy materiał pomoże nam lepiej zrozumieć aktywność mózgu i wykryć niewielkie zmiany neuroprzekaźników” – mówi Ross.
W kolejnym etapie jej zespół planuje stworzyć elektrodę, która będzie składać się wyłącznie z odpadów po kawie.
Czytaj więcej:
„James Webb” zrobił najczystsze zdjęcie gwiazdy w historii
Śmierć dobrowolna. Opowiadamy, jak procedura eutanazji działa na całym świecie
Naukowcy natknęli się na 1500-letnią anomalię archeologiczną