Forskare har funnit att beläggning av poröst kol på elektroderna påskyndas tre gångerFlöde
"Den porösa strukturen i materialet tillåter merantal dopaminmolekyler för att delta i reaktionen, dessutom fångar den kolbelagda elektroden momentant dopamin i naturliga ytoregelbundenheter, säger Ashley Ross, studieledare. "Dessa egenskaper ökar elektrodens känslighet och möjliggör experiment som kräver hög precision."
Kaffesump har tidigare använts för att tillverka porösa kolkondensatorer. Detta är dock den första erfarenheten av att använda detta material inom neurokemi.
Traditionella mikroelektroder, som används ineurovetenskap, är gjorda av kolfiber - tunna, solida koltrådar sammanbundna. Tillverkningen av sådana elektroder är vanligtvis en mödosam och dyr process. Användningen av kaffesump skulle avsevärt minska kostnaderna för sådana sensorer, säger Ross.
I sitt arbete torkade forskarna kaffetjock, varefter den upphettades i en rörugn till en temperatur av ca 700°C. Det resulterande materialet placerades i en kaliumhydroxidlösning för att aktivera kolet och bilda en porös struktur. Forskarna värmde sedan upp blandningen under kvävgasatmosfär för att avlägsna eventuella föroreningar. En svart suspension erhölls från porösa kolpartiklar.
I det sista skedet spädde forskarna ut resultatetsuspension med vatten och elektroderna doppades i lösningen. Som ett resultat bildades en kolfilm på dess yta, nästan 100 gånger tunnare än ett människohår.
Forskarna jämförde egenskaperna hos de belagda och obelagda elektroderna för att detektera små mängder dopamin genom cyklisk voltametri.Under experimentet förändrades spänningen på elektroden snabbt, vilket ledde till omväxlande oxidation och reduktion av dopamin.
Det visade sig att kolbelagda sensorer i tregånger accelererar reaktionshastigheten. Den utvecklade metoden gör det möjligt att fixera frisättningen av signalsubstansen lika snabbt som det sker i hjärnan.
"Det nya materialet kommer att hjälpa oss att bättre förstå hjärnans aktivitet och upptäcka små nivåer av neurotransmittorförändringar", säger Ross.
I nästa steg planerar hennes team att skapa en elektrod som helt kommer att bestå av kaffeavfall.
Läs mer:
"James Webb" tog historiens tydligaste bild av en stjärna
Frivillig död. Vi berättar hur eutanasi-förfarandet fungerar runt om i världen
Forskare snubblar över 1 500 år gammal arkeologisk anomali