211service.com
Zils ir paredzēts bioloģiskai bīstamībai
Ķīmiskais sensors, kas maina krāsu toksīnu klātbūtnē, kādu dienu var glābt dzīvības kaujas laukā un bīstamās nozarēs, ziņo pētnieki 17. augusta numurā. Zinātne žurnāls.
Sensors, kas izstrādāts Viskonsinas Universitātē, izmanto šķidros kristālus, lai noteiktu vides piesārņotājus.
Tā ir tieša vizuāla indikācija, un tai nav nepieciešama elektrība, portālam technologyreview.com sacīja pētījuma vadītājs Nikolass Ebots. Tas ir pietiekami vienkāršs, lai to varētu izmantot personīgajā uzraudzībā.
Iekļūstiet Groove
Abbott ierīce sastāv no trim sastāvdaļām: apakšējā zelta slāņa, kas veidots ar nanomēroga rievām, receptoru molekulām, kas iestrādātas šajā slānī, un augšējā šķidro kristālu slāņa, kas piestiprināts pie receptoriem ar vaļīgu ūdeņraža saiti. Šī saite kontrolē šķidro kristālu orientāciju, kas nosaka to izskatu cilvēka acij.
Kad sensors sastopas ar mērķa savienojumu (piemēram, toksisku gāzi), šis savienojums veido spēcīgu saiti ar receptoru molekulām, pārtraucot šķidro kristālu vājās ūdeņraža saites. Pēkšņi brīvie šķidrie kristāli orientējas pa zelta slāņa rievām, kas maina sensora izskatu. Kad mērķa savienojuma vairs nav, šķidrie kristāli atkal pievienojas receptoriem un sensora izskats atgriežas normālā stāvoklī.
Savā eksperimentā Abbott un viņa kolēģi izmantoja karbonskābes grupas receptoriem. Skābju grupas veidoja vāju saiti ar šķidro kristālu slāni, bet stipru saiti ar indīgo mērķa savienojumu heksilamīnu.
Šī pieeja, ko sauc par konkurētspējīgu saistīšanu, palīdz ierīcei izvairīties no viltus pozitīvajiem rezultātiem. Sensors atšķīra mērķa savienojumu no spirta, heksāniem, ūdens tvaikiem un citām ķīmiskām vielām. Abots saka, ka dažiem eksperimentālajiem detektoriem ir īpaši grūti atšķirt savus mērķus no ūdens, un šis trūkums ierobežo tos tikai laboratorijā.
Abbott sistēma ir ļoti aizraujošs darbs tvaika fāzes (gāzes) toksīnu noteikšanai, saka Džeroms Workman Jr., Kimberly-Clark vecākais zinātniskais līdzstrādnieks un analītisko ierīču eksperts.
Ātri, lēti un kontrolējami
Mūsdienās visizplatītākais instruments vides toksīnu noteikšanai ir pārnēsājamais gāzu hromatogrāfs, kas maksā tūkstošiem dolāru un sver vairāk nekā 50 mārciņas, lai gan ierīces, kas nosaka tikai vienu vai divus savienojumus, var sver tikai desmit vai piecpadsmit mārciņas, saka Ēriks. Andersons no Buck Scientific, analītisko instrumentu ražotāja.
Abots saka, ka viņa detektors ir ne tikai lētāks ražošanā, bet arī pārnēsājamāks un vieglāk lietojams: cilvēks var valkāt ierīci kā krāsu mainošu žetonu, kas ir līdzīgs tiem, kas mēra starojuma iedarbību. Emblēmā var būt daudz dažādu savienojumu receptori, kas sakārtoti masīvā vai rakstos. Veidojošais modelis varētu būt burts vai vārds, lai to varētu saprast netehniska persona, saka Abots.
Lai gan pašlaik ierīce nosaka tikai gāzveida savienojumus, Abbott cer izstrādāt versiju, kas darbojas ar šķidrumiem. Viņš arī strādā, lai izstrādātu šķidro kristālu detektorus sarežģītiem bioloģiskiem mērķiem, tostarp vīrusiem un baktērijām, un ziņo par dažiem panākumiem, kas jau atklāj proteīnu saistīšanos.
Tā ir īsta robeža, atklājot visu veidu vides piesārņotājus, saka Brūss Ritmens, Ziemeļrietumu universitātes vides inženierijas profesors. Ātra informācijas iegūšana tagad ir vājais posms; daži no tiem aizņem patiešām ilgu laiku. Ja jūs to varat izdarīt, tas ir fantastisks ieguvums.