Elektrody z nanocząstkami węgla
Wytwarzanie elektrod z nowymi pokryciami jest tanie. Elektrody naprzemiennie zanurza się na kilka sekund w odpowiednio przygotowanych zawiesinach, raz z drobinami polikrzemianowymi, raz z nanocząstkami węglowymi. ?Nanocząstki węglowe mają grupy funkcyjne naładowane ujemnie, a polikrzemiany dodatnio. Występujące między nimi oddziaływania elektrostatyczne są dość silne. Sprawdziliśmy, że wielokrotnie powtarzając zanurzenia, można na powierzchni elektrody zbudować ?kanapkę? nawet z 24 warstw?, opisuje doktorantka Anna Celebańska z IChF PAN.
Elektrody z powodzeniem wykorzystano do badania stężeń dopaminy w roztworach w obecności kwasów moczowego i askorbinowego oraz paracetamolu, substancji utrudniających analizę. Opracowana metoda detekcji dopaminy otwiera drogę do tanich i szybkich testów medycznych. Za ich pomocą lekarze już w swoich gabinetach mogliby z dużym prawdopodobieństwem ustalić, czy pacjent cierpi na popularne schorzenia układu nerwowego, takie jak np. choroba Parkinsona. Zadanie jest trudne, ponieważ stężenie dopaminy w płynach ustrojowych, nawet u osób zdrowych, jest bardzo małe. Aby za pomocą nowej metody sprawdzić stężenie dopaminy, elektrody z nanocząstkami węglowymi zanurza się w odpowiednio przygotowanym roztworze z próbką, po czym przykłada się potencjał elektryczny. Dopamina jest elektrochemicznie aktywna i dobierając odpowiednią wartość potencjału, można ją utlenić. Niestety, jej sygnał jest zwykle przesłonięty sygnałami pochodzącymi od kwasów askorbinowego i moczowego.
Jednak dzięki nanocząstkom węgla na powierzchni elektrod, wartości potencjałów, przy których następuje utlenienie obu kwasów, zmieniają się. W efekcie piki na wykresie rozdzielają się i sygnał pochodzący od dopaminy staje się widoczny.
?Wyniki przeprowadzonych testów okazały się bardzo dobre. Nasza metoda należy do jednych z najczulszych sposobów detekcji dopaminy. Pozwala wykryć ją w stężeniach do 10?7 mola na litr w obecności substancji przeszkadzających o stężeniu 10?3 mola na litr?, mówi Celebańska. <<łączniki zamieniłam na myślniki przy molach, chyba że nie chodzi tu o przedziały liczbowe i poprzednie łącznik powinny pozostać?>>
Na rynku są dostępne stosunkowo tanie, mieszczące się w dłoni przyrządy do detekcji substancji chemicznych. Gdyby wyposażyć je w nowe elektrody i upowszechnić w gabinetach lekarskich, pacjent o swojej chorobie mógłby dowiedzieć się jeszcze przed końcem wizyty.?Metoda ma naturalny próg detekcji, dzięki któremu potrafimy ustalić, że dopaminy w organizmie jest za mało. Ile za mało? Tego na razie nie umiemy powiedzieć. Mamy jednak nadzieję na dalsze zwiększenie czułości metody?, stwierdza prof. dr hab. Marcin Opałło z IChF PAN.
Zdjęcie: Zdjęcie mikroskopowe powierzchni elektrody z 24 warstwami drobin polikrzemianowych
pokrytych nanocząstkami węgla. Źródło: IChF PAN
