Am 3. August nutzten Forscher die photoleitenden Eigenschaften von Spinnenseide, um einen Sensor zu entwickeln, der winzige Änderungen des Brechungsindex von biologischen Lösungen, einschließlich Glukose und anderen Arten von Zuckerlösungen, erkennen und messen kann.Der neue lichtbasierte Sensor könnte zur Messung von Blutzucker und anderen biochemischen Analyten verwendet werden.
Der neue Sensor kann die Zuckerkonzentration basierend auf dem Brechungsindex erkennen und messen.Der Sensor besteht aus Seide der riesigen Holzspinne Nephila pilipes, die in ein biokompatibles, photohärtbares Harz eingekapselt und dann mit einer biokompatiblen Gold-Nanoschicht funktionalisiert wird.
„Glukosesensoren sind für Diabetiker von entscheidender Bedeutung, aber diese Geräte sind oft invasiv, unbequem und nicht kosteneffektiv“, sagte der Leiter des Forschungsteams, Chengyang Liu von der National University in Taiwan.„Spinnenseide ist für ihre hervorragenden optomechanischen Eigenschaften bekannt. Wir wollten die optische Echtzeit-Erkennung verschiedener Zuckerkonzentrationen mit diesem biokompatiblen Material erforschen.“Es kann verwendet werden, um die Konzentration von Fructose, Saccharose und Glucose zu bestimmen, die auf Änderungen des Brechungsindex der Lösung basieren.Spinnenseide ist ideal für spezielle Anwendungen, da sie nicht nur wie eine optische Faser Licht überträgt, sondern auch sehr stark und elastisch ist.
Für die Herstellung des Sensors haben die Forscher Spinnenseide der Riesenholzspinne Nephila pilipes geerntet.Sie umhüllten Seide mit einem Durchmesser von nur 10 Mikrometern mit einem biokompatiblen, lichthärtenden Harz und härteten es aus, um eine glatte, schützende Oberfläche zu bilden.Dadurch entstand eine optische Faserstruktur mit einem Durchmesser von etwa 100 Mikron, mit Spinnenseide als Kern und Harz als Umhüllung.Dann fügten sie biokompatible Gold-Nanoschichten hinzu, um die Sensorfähigkeiten der Faser zu verbessern.
Dieser Prozess bildet eine drahtartige Struktur mit zwei Enden.Um Messungen durchzuführen, verwendet es eine optische Faser.Die Forscher tauchten ein Ende in eine flüssige Probe und verbanden das andere Ende mit einer Lichtquelle und einem Spektrometer.Damit konnten die Forscher den Brechungsindex bestimmen und daraus die Art des Zuckers und seine Konzentration bestimmen.
Postzeit: 02. September 2022