مستشعر نانوي يكتشف الإيثانول بشكل أسرع وأسهل

ووفقاً لوكالة آنا الإخبارية، في ورقة نُشرت في مجلة علمية مختصة بالنانو تم تقديم طريقة بسيطة وسريعة وسهلة لإنشاء مستشعرات الألياف الضوئية القائمة على الهيدروجيل للكشف عن الإيثانول. يمكن استخدام أجهزة الاستشعار التي تم إنشاؤها باستخدام هذه التقنية للكشف عن الإيثانول في الوقت الفعلي عن بُعد في الطب الشرعي والرعاية الصحية وتصنيع الأغذية والمشروبات وقطاعات أخرى.

حيث توفر مستشعرات الألياف الضوئية مزايا فريدة بما في ذلك الاستشعار عن بعد وسهولة الاستخدام. من أجل المراقبة المستمرة والمستمرة للواسمات الحيوية ، قد تتيح الألياف الضوئية المقترنة بالهلاميات المائية الوظيفية الاستشعار عن بُعد والاستجابة السريعة.

الهلاميات المائية عبارة عن سلاسل بوليمر ثلاثية الأبعاد مرتبطة ببعضها البعض من خلال روابط فيزيائية أو كيميائية. نظرا لأنها متوافقة مع الخلايا واللينة ، يمكن استخدامها في أنشطة مثل توصيل الأدوية وتطوير الأنسجة. ميزة أخرى مهمة للهيدروجيلات هي نفاذية جزيئية عالية. هذا يعني أنه يمكن استخدام المواد الحساسة للمثيرات لوظيفتها.

قد تغير مواد الهيدروجيل الحساسة للمحفزات حجمها تحت تأثير المنبهات الخارجية مثل المجال الكهربائي والحرارة والجلوكوز والرطوبة والحموضة والكحول. هذه الميزة المميزة للهلاميات المائية الحساسة للمنبهات تجعلها خيارًا جذابًا لمجموعة واسعة من الأغراض الحسية.

إن الطلب على مستشعر الإيثانول سريع الاستجابة وموثوق به كبير في مختلف القطاعات مثل الطب الشرعي والرعاية الصحية وصناعة الأغذية والمشروبات. يعتبر تمييز الإيثانول بين الكحوليات المختلفة أمرًا مهمًا للغاية لأنه يستخدم على نطاق واسع في الغذاء والدواء.

الكاشفات الكهروكيميائية هي نوع شائع من أجهزة الاستشعار المستخدمة لهذا السبب. تعتبر الإنزيمات مثل أوكسيديز الكحول وكحول نازعة الهيدروجين مكونات أساسية لأنظمة الاستشعار هذه.

أظهر المستشعر القائم على الهيدروجيل استجابة جيدة وحدًا منخفضًا للكشف (LOD). ومع ذلك ، كان وقت استجابته طويلًا جدًا (90 دقيقة) ، واستجابة المستشعر غير قابلة للتكرار.

تم اختيار هياكل الأزتك الدقيقة كمحفزات بصرية في هذه الدراسة لسببين رئيسيين. أظهرت هياكل الأزتك نسبة سطح إلى حجم عالية ، مما ساعد على زيادة المنطقة النشطة للكاشف ومعدل انتشار المادة التحليلية وفي النهاية معدل الاستجابة.

علاوة على ذلك، قد يصل قطر البنى المجهرية الأزتك إلى مئات النانومتر ، مما يجعل البنى المجهرية من الأزتك تستجيب حتى للتغيرات الصغيرة في الحجم التي قد تحدث في الهيدروجيل ، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة مستوى اللدغة والتفاعلية.