Для создания датчиков исследователи взяли волокна большого паука Nephila Pilipes диаметром всего 10 микрон, покрыли их биосовместимой фоточувствительной смолой и достигли формирования гладкой защитной поверхности. Так они получились оптическое волокно диаметром 100 микрон, в котором паучий шелк выполнял функции сердцевины, а смола – оболочки.
Не упустите Ученые создали работа с ДНК: имея размеры клетки, он может исследовать вирусы и патогены
Чтобы усилить считывающие способности биосовместимого сенсора, волокно покрыли нанослоем золота.
Датчики глюкозы критически важны для диабетиков, но эти устройства обычно инвазивны, неудобны и не дешевы. Паучий шелк привлек внимание своими замечательными оптико-механическими свойствами, и мы решили изучить применение этого биосовместимого материала для оптического наблюдения за концентрацией различных сахаров в реальном времени.
– рассказал руководитель исследования Лю Ченян из Национального университета Ян Мин.
Если один конец такой "проволоки" поместить в жидкий образец, а другой соединить с источником света и спектрометром, датчик начинает считывать коэффициент преломления раствора и на его основе определять тип сахара и его концентрацию.
Датчик из волокон паутины / Фото Cheng-Yang Liu, National Yang Ming Chiao Tung University
Для испытания стабильности датчика в течение длительного времени исследователи использовали его для измерения растворов с неизвестной концентрацией фруктозы, сахарозы или глюкозы при комнатной температуре.
Измерения повторялись по 10 раз с 5-минутными интервалами и сравнивались с показаниями коммерческого рефрактометра. Датчик показал способность определять тип сахара в растворе и точно определять его концентрацию.
Читайте на сайте Samsung создала искусственную мышцу: она поможет реально почувствовать виртуальные предметы в руках
Ученые отмечают, что датчик сахара на основе шелка паука многократный, экономичный, простой в применении и позволяет производить измерения в реальном времени. Еще и слишком, поскольку он компактен, он позволяет добраться до таких труднодоступных мест, как мозг или сердце.