Углеродные нанотрубки помогут выявить редкие молекулы

21.12.2015, 06:00 Наука

Команда инженеров Массачусетского технологического института разработала новый метод улавливания трудно обнаруживаемых молекул, с использованием массива углеродных нанотрубок.

Технологи под руководством Брайан Уордл создали простой микрожидкостный канал с массивом вертикально ориентированных углеродных нанотрубок. Ученые использовали ранее разработанный метод вертикальных углеродных нанотрубок. С его помощью, они создали трехмерный массив проницаемых углеродных нанотрубок внутри микрожидкостного устройства.

Теперь Уордл и его коллеги придали массиву нанотрубок способность улавливания некоторых частиц. Чтобы сделать это, исследователи покрыли массив полимерами переменного электрического заряда.

«Вы можете думать о каждом нанотрубке, как о дереве в лесу, которое концентрически покрывают различными слоями полимера», объясняет Уордл. «Если посмотреть на нанотрубку в поперечном сечении, покрытие на ней анлогично годовым кольцам на дереве».

В зависимости от количества нанесенных слоев, инженеры могут создать нанотрубки разного диаметра и, тем самым, адаптировать пористость массива, позволяя ему захватывать большие или мелкие частицы.

Полимерным покрытием нанотрубок «можно химически манипулировать, чтобы связать конкретные биочастицы, протекающие через устройство. Чтобы проверить эту идею, исследователи применили разработанный метод для нанотрубок с антителами, которые связываются с специфическими антигенами простаты (PSA). Массивы с полимерным покрытием захватили на 40 процентов больше нескольких антигенов, по сравнению с массивами, лишенными полимерного покрытия.

Уордл говорит, что такое сочетание углеродных нанотрубок и многослойных покрытий поможет в точной настройке микрожидкостных устройств для захвата чрезвычайно малых и редких частиц, таких как некоторые вирусы и белков.

«Есть небольшие небольшие биочастицы, которые содержат очень богатые объемы информации, но мы в настоящее время не имеем возможности доступа к ним. Углеродной нанотрубки в массивах могут быть реальной платформой для выявления этих биочастиц. Этот тип устройства, на самом деле, имеет все характеристики и функциональные возможности, которые позволяют выявить предметы нанометрового масштаба», заявил Уордл.