Wetenschappers van Purdue University hebben een methode ontwikkeld om synthetisch DNA en koolstofnanobuisjes op een biosensorelektrode te stapelen, een ontwikkeling die kan leiden tot nauwkeurigere metingen voor onderzoek op het gebied van diabetes en andere ziekten.

Standaardsensoren gebruiken metalen elektroden die zijn gecoat met enzymen die reageren met verbindingen en een elektrisch signaal produceren dat kan worden gemeten. Maar de inefficiëntie van die sensoren leidt tot onvolmaakte metingen.

Koolstof nanobuisjes, cilindrische koolstofmoleculen waarvan bekend is dat ze uitstekende thermische en elektrische eigenschappen hebben, worden gezien als een mogelijkheid om de sensorprestaties te verbeteren. Het probleem is dat de materialen niet volledig compatibel zijn met water, die hun toepassing in biologische vloeistoffen beperkt.

Marshall Porterfield, een professor in landbouw- en biologische technologie en biomedische technologie, en Jong Hyun Choi, een assistent-professor werktuigbouwkunde, een oplossing hebben gevonden. Hun bevindingen, gerapporteerd in het journaal de analist , beschrijven een sensor die in wezen zichzelf bouwt.

"In de toekomst, we zullen een DNA-sequentie kunnen creëren die complementair is aan de koolstofnanobuisjes en compatibel is met specifieke biosensor-enzymen voor de vele verschillende verbindingen die we willen meten, " zei Porterfield. "Het zal een zelfassemblerend platform zijn voor biosensoren op biomoleculair niveau."

Choi ontwikkelde een synthetisch DNA dat zich aan het oppervlak van de koolstofnanobuisjes zal hechten en ze beter in water oplosbaar maken.

"Als de koolstofnanobuisjes eenmaal in een oplossing zijn, u hoeft alleen de elektrode in de oplossing te plaatsen en op te laden. De koolstofnanobuisjes zullen dan het oppervlak bedekken, ' zei Choi.

De elektrode bedekt met koolstofnanobuisjes zal de enzymen aantrekken om de montage van de sensor te voltooien.

De sensor die in de bevindingen wordt beschreven, is ontworpen voor glucose. Maar Porterfield zei dat het gemakkelijk kan worden aangepast voor verschillende verbindingen.

"Je zou deze sensoren voor diabetes in massa kunnen produceren, bijvoorbeeld, voor insulinebeheer voor diabetespatiënten, ' zei Porterfield.

Porterfield zei dat het op een dag mogelijk zou kunnen zijn om andere sensoren te ontwikkelen met behulp van deze technologie die zouden kunnen leiden tot meer gepersonaliseerde medicijnen die in realtime de effectiviteit van medicijnen op hun doelwitten zouden kunnen testen, zoals bij kankerpatiënten.

Porterfield zei dat hij zou doorgaan met het ontwikkelen van biosensoren om verschillende verbindingen te detecteren.