Erişte benzeri altın ipliklerden yapılmış yeni bir Raman kimyasal sensör

Kaynak: https://phys.org/news/2022-06-raman-chemical-sensor-noodlelike-threads.html . Araştırmacılar, tahriş veya rahatsızlık olmadan doğrudan cilde takılabilen altından bükülmüş özel bir ultra ince sensör yarattı. Sensör, vücut üzerinde kimyasal analiz yapmak için farklı biyolojik belirteçleri veya maddeleri ölçebilir. Raman spektroskopisi adı verilen ve sensöre yönelik lazer ışığının o noktada ciltte hangi kimyasalların mevcut olduğuna bağlı olarak hafifçe değiştirildiği bir teknik kullanılarak çalışır. Sensör, son derece hassas olacak şekilde hassas bir şekilde ayarlanabilir ve pratik kullanım için yeterince sağlamdır.

Giyilebilir teknoloji yeni bir şey değil. Belki siz veya tanıdığınız biri akıllı saat takıyor. Bunların çoğu, kalp atış hızı gibi belirli sağlık konularını izleyebilir , ancak şu anda tıbbi teşhis için yararlı olabilecek kimyasal işaretleri ölçemezler. Akıllı saatler veya daha özel tıbbi monitörler de nispeten hantaldır ve genellikle oldukça maliyetlidir. Bu tür eksikliklerin harekete geçirdiği Tokyo Üniversitesi Kimya Bölümü'nden araştırmacılardan oluşan bir ekip, çeşitli sağlık koşullarını ve çevresel meseleleri invaziv olmayan ve uygun maliyetli bir şekilde algılamak için yeni bir yol aradı.

Çalışma sırasında misafir akademisyen ve şu anda Yangzhou Üniversitesi'nde öğretim görevlisi olan Limei Liu, "Birkaç yıl önce, Tokyo Üniversitesi'ndeki başka bir araştırma grubundan sağlam gerilebilir elektronik bileşenler üretmek için büyüleyici bir yöntemle karşılaştım" dedi. Çin. "Bu cihazlar, altınla kaplanmış ultra ince ipliklerden bükülür, bu nedenle altın herhangi bir şekilde ciltle reaksiyona girmediği veya tahriş etmediği için cilde sorunsuz bir şekilde takılabilir. Sensörler olarak, ancak hareketi algılamakla sınırlıydılar ve biz arıyorduk. kimyasal imzaları, biyobelirteçleri ve ilaçları algılayabilen bir şey için. Böylece bu fikri geliştirdik ve beklentilerimizi aşan ve işlevselliğini daha da geliştirmenin yollarını keşfetmemiz için bize ilham veren invaziv olmayan bir sensör yarattık."Sensörün ana bileşeni ince altın ağdır, çünkü altın reaktif değildir, yani ekibin ölçmek istediği bir maddeyle (örneğin terde bulunan potansiyel bir hastalık biyobelirteç) temas ettiğinde bu maddeyi kimyasal olarak değiştirmez. . Ancak bunun yerine, altın ağ çok ince olduğundan, bu biyobelirteç için şaşırtıcı derecede geniş bir yüzey sağlayabilir ve sensörün diğer bileşenlerinin devreye girdiği yer burasıdır.

Düşük güçlü bir lazer altın ağa yöneltildiğinde, lazer ışığının bir kısmı emilir ve bir kısmı yansıtılır. Yansıyan ışığın çoğu, gelen ışıkla aynı enerjiye sahiptir. Ancak, gelen ışığın bir kısmı biyobelirteç veya diğer ölçülebilir maddelere enerji kaybeder ve yansıyan ve gelen ışık arasındaki enerji farkı söz konusu maddeye özgüdür. Spektrometre adı verilen bir sensör, maddeyi tanımlamak için bu benzersiz enerji parmak izini kullanabilir. Bu kimyasal tanımlama yöntemi Raman spektroskopisi olarak bilinir.

Yardımcı Doçent Tinghui Xiao, "Şu anda, belirli maddeleri algılamak için sensörlerimizin hassas bir şekilde ayarlanması gerekiyor ve gelecekte hem duyarlılığı hem de özgüllüğü daha da ileri götürmek istiyoruz" dedi. "Bununla, diyabet hastaları için ideal olan glikoz izleme ve hatta virüs tespiti gibi uygulamaların mümkün olabileceğini düşünüyoruz."

Profesör Keisuke Goda, "Sensörün elektrokimyasal analiz gibi Raman spektroskopisinin yanı sıra diğer kimyasal analiz yöntemleriyle de çalışma potansiyeli var , ancak tüm bu fikirler çok daha fazla araştırma gerektiriyor" dedi. "Her halükarda, bu araştırmanın sağlık izlemede devrim yaratabilecek ve sağlık hizmetlerinin mali yükünü azaltabilecek yeni nesil düşük maliyetli biyosensörlere yol açabileceğini umuyorum."