Sensor detecta glicose na saliva e lágrimas para o teste do diabetes
ScienceDaily (23 de agosto de 2012) - Os investigadores criaram um novo tipo de biossensor que pode detectar concentrações diminutas de glicose na saliva, lágrimas, urina, e pode ser fabricado a baixo custo uma vez que não exige passos de processamento para a produção de muitos.
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"É uma maneira intrinsecamente não-invasivo para estimar o teor de glicose no organismo", disse Jonathan Claussen, ex-aluno da Universidade de Purdue doutorado e agora um cientista de pesquisa no Laboratório de Pesquisa Naval EUA."Porque ele pode detectar glicose na saliva e lágrimas, é uma plataforma que pode, eventualmente, ajudar a eliminar ou reduzir a freqüência do uso de alfinetadas para testes de diabetes. Estamos provando sua funcionalidade."
Claussen e Purdue doutorando Anurag Kumar conduziu o projeto, trabalhando com Timothy Fisher, professor de Purdue da engenharia mecânica; Marshall D. Porterfield, professor de engenharia agrícola e biológica, e outros pesquisadores em Nanotecnologia da universidade Birck Center.
Os resultados são detalhados em um trabalho de pesquisa que está sendo publicado esta semana na revista Advanced Materials funcionais .
"A maioria dos sensores normalmente medir glicose no sangue", disse Claussen. "Muitos na literatura não são capazes de detectar a glicose em lágrimas e na saliva que é único é que podemos sentir em todos os quatro diferentes soros humanos:.. A saliva, sangue, lágrimas e urina, e que não foi mostrado antes. "
O artigo publicado na capa da revista, foi escrito por Claussen, Kumar, Fisher, Porterfield e pesquisadores de Purdue David B. Jaroch, Haseeb M. Khawaja e B. Allison Hibbard.
O sensor tem três partes principais: as camadas de nanofolhas lembrando pequenas pétalas de rosa feitas de um material chamado grafeno, que é uma película de um único átomo de espessura de carbono; nanopartículas de platina, e a enzima glicose oxidase.
Cada pétala contém algumas camadas de grafeno empilhadas.As bordas das pétalas têm pendentes, ligações químicas incompletas, defeitos onde as nanopartículas de platina podem ser anexados. Eléctrodos são formados por combinação das pétalas nanosheet e nanopartículas de platina. Em seguida, a glicose oxidase atribui às nanopartículas de platina. A enzima converte a glicose em peróxido, o qual gera um sinal no eléctrodo.
"Normalmente, quando você quer fazer um biossensor nanoestruturado que você tem que usar um monte de etapas de processamento antes de chegar ao produto final biossensor", disse Kumar. "Isso envolve a litografia, processamento químico, corrosão e outros passos. A coisa boa sobre as pétalas é que eles podem ser cultivadas em praticamente qualquer superfície, e não precisamos de usar qualquer uma dessas etapas, de modo que poderia ser ideal para comercialização. "
Além de testar a diabetes, a tecnologia pode ser usada para a detecção de uma variedade de compostos químicos a testar para outras condições médicas.
"Porque nós usou a enzima glicose oxidase neste trabalho, que é voltado para o diabetes", disse Claussen. "Mas poderia simplesmente trocar a enzima com, por exemplo, oxidase glutemate, para medir o neurotransmissor glutamato para testar de Parkinson e de Alzheimer, ou oxidase etanol para monitorar os níveis de álcool para um bafômetro. É muito versátil, fácil e portátil."
A tecnologia é capaz de detectar glucose em concentrações tão baixas como 0,3 micromolar, muito mais sensíveis do que outros biossensores electroquímicos baseados em grafeno ou grafite, nanotubos de carbono e nanopartículas metálicas, Claussen disse
"Estes são os primeiros resultados a relatar tal limite baixo de detecção e, ao mesmo tempo, uma gama tão vasta de detecção", disse ele.
O sensor é capaz de distinguir entre a glicose e os sinais a partir de outros compostos que normalmente causam interferências em sensores: ácido úrico, ácido ascórbico e paracetamol, que são normalmente encontrados no sangue.Ao contrário da glucose, estes compostos são referidos como sendo electroactivo, o que significa que eles geram um sinal eléctrico sem a presença de uma enzima.
Glicose, por si só não gera um sinal, mas deve primeiro reagir com a enzima glucose oxidase. Glicose oxidase é utilizado em tiras de teste comerciais diabetes para diabetes metros convencionais que a glicose medida com uma alfinetada dedo.
A pesquisa foi baseada no Birck Nanotechnology Center.
A pesquisa foi financiada pelo Instituto de Pesquisa Naval dos EUA e da National Science Foundation.
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Fonte da história:
A história acima é reproduzida a partir de materiaisfornecidos pela Purdue University . O artigo original foi escrito por Emil Venere.Nota: Os materiais podem ser editadas para o conteúdo e extensão. Para mais informações, entre em contato com a fonte citada acima.
Journal Referência :
- Jonathan C. Claussen, Anurag Kumar, David B. Jaroch, M. Haseeb Khawaja, Allison B. Hibbard, D. Marshall Porterfield, Timothy S. Fisher. nanoestruturação nanopartículas de platina em múltiplas camadas de grafeno nanofolhas Pétala de Eletroquímica biosensoriamento . Materiais Funcionais Avançados , 2012 , DOI: 10.1002/adfm.201200551
Nota: Se nenhum autor é dado, a fonte é citada em seu lugar.
Disclaimer : Este artigo não pretende fornecer aconselhamento médico, diagnóstico ou tratamento. Opiniões aqui expressas não refletem necessariamente os da ScienceDaily ou sua equipe.
Estas cores avançada imagens de microscopia eletrônica de varredura mostram nanofolhas lembram pétalas de rosa minúsculos. Os nanofolhas são componentes-chave de um novo tipo de biosensor que podem detectar concentrações mínimas de glicose na saliva, lágrimas e urina. A tecnologia pode eventualmente ajudar a eliminar ou reduzir a freqüência de uso alfinetadas para testes de diabetes. (Crédito: Universidade de Purdue foto / Jeff Goecker)
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