Meskipun ada kemajuan dalam pendekatan antifouling biosensor, pengembangan lebih lanjut diperlukan – ScienceDaily

Meskipun ada kemajuan dalam pendekatan antifouling biosensor, pengembangan lebih lanjut diperlukan – ScienceDaily


Beberapa biosensor dan perangkat medis yang menjanjikan bekerja dengan baik dalam lingkungan laboratorium yang murni. Namun, mereka cenderung berhenti bekerja untuk memberikan terapi medis atau memantau masalah kesehatan kronis setelah terpapar kondisi cairan biologis kompleks di dunia nyata.

Lapisan foulant yang tebal akan dengan cepat menutupi biosensor, dan tidak ada cara yang baik untuk menghidupkannya kembali setelah mereka berhenti bekerja. Pada dasarnya, biosensor hanya sebaik sifat antifoulingnya.

Di Bahan APL, dari AIP Publishing, Aleksandr Noy dan Xi Chen, dari Lawrence Livermore National Laboratory, meninjau berbagai pendekatan yang dikembangkan untuk memerangi fouling. Pendekatan ini mencakup penghalang fisik, perlakuan kimiawi, permukaan antilengket, dan lapisan seperti membran selektif yang membentuk “gerbang” untuk hanya memungkinkan spesies tertentu mencapai permukaan kerja sensor.

“Ada pendekatan yang sangat cerdas dan efektif untuk melindungi biosensor dari pengotoran,” kata Noy. “Peneliti dapat memilih teknologi yang dapat mereka sesuaikan dengan jenis sensor tertentu yang ingin mereka rancang.”

Namun terlepas dari semua kemajuan ini, Noy dan Chen menunjukkan bahwa pelanggaran tetap menjadi masalah membandel yang masih dapat merusak biosensor yang baik.

“Pengembangan lebih lanjut diperlukan untuk meningkatkan gudang metode perlindungan antifouling yang kuat,” kata Noy.

Fouling terjadi dalam proses empat tahap. Pertama, permukaan segera dilapisi dengan lapisan kecil molekul. Kedua, lapisan ini ditutupi dengan lapisan utama foulant. Ketiga, permukaan yang kotor mulai tumbuh biofilm. Keempat, biofilm berkembang menjadi makrofouling, yang biasanya terjadi dalam beberapa hari atau minggu.

Tujuannya adalah untuk menekan keterikatan awal molekul, karena sangat sulit untuk menghilangkan biofilm setelah terbentuk.

Salah satu contoh proteksi antifouling, berdasarkan penelitian Noy sendiri, adalah sensor pH dengan transistor kawat nano silikon yang dilindungi oleh membran fosfolipid dengan pori-pori tabung nano karbon tertanam di dalam membran.

“Kawat nano silikon adalah sensor pH yang elegan, kecil, dan efisien yang memberikan sinyal listrik langsung yang dimodulasi oleh pH larutan,” katanya. “Sayangnya, setiap kali mereka bersentuhan dengan media biologis nyata, mereka mengotori dan berhenti berfungsi.”

Untuk menyiasati hal ini, pendekatannya menutupi sensor dengan membran lipid untuk menyediakan penghalang pelindung pengotoran protein yang sangat kuat.

“Untuk memungkinkan proton melewati penghalang ini, kami menyematkan pori-pori tabung nano karbon kecil di dalam membran,” kata Noy. “Pori-pori ini merupakan saluran konduktif proton paling efektif yang diketahui, jadi pori-pori ini menyediakan saluran yang ideal untuk membawa proton melintasi penghalang pelindung.”

Sensor yang dilindungi dengan cara ini “dapat menahan paparan larutan protein, susu, dan bahkan plasma darah selama tiga hari dan masih mengukur pH dengan cukup baik,” katanya.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Institut Fisika Amerika. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel

Author Image
adminProzen