Forskare från Purdue University har utvecklat en metod för att stapla syntetiskt DNA och kolnanorör på en biosensorelektrod, en utveckling som kan leda till mer exakta mätningar för forskning relaterad till diabetes och andra sjukdomar.

Standardsensorer använder metallelektroder belagda med enzymer som reagerar med föreningar och producerar en elektrisk signal som kan mätas. Men ineffektiviteten hos dessa sensorer leder till ofullkomliga mätningar.

Kolnanorör, cylindriskt formade kolmolekyler kända för att ha utmärkta termiska och elektriska egenskaper, har setts som en möjlighet att förbättra sensorprestanda. Problemet är att materialen inte är helt kompatibla med vatten, vilket begränsar deras användning i biologiska vätskor.

Marshall Porterfield, en professor i jordbruks- och biologisk teknik och biomedicinsk teknik, och Jong Hyun Choi, en biträdande professor i maskinteknik, har hittat en lösning. Deras resultat, redovisas i tidskriften Analytikern , beskriv en sensor som i huvudsak bygger sig själv.

"I framtiden, vi kommer att kunna skapa en DNA-sekvens som är komplementär till kolnanorören och är kompatibel med specifika biosensorenzymer för de många olika föreningar vi vill mäta, "Sa Porterfield. "Det kommer att vara en självmonterande plattform för biosensorer på biomolekylär nivå."

Choi utvecklade ett syntetiskt DNA som kommer att fästa på ytan av kolnanorören och göra dem mer vattenlösliga.

"När väl kolnanorören är i en lösning, du behöver bara placera elektroden i lösningen och ladda den. Kolnanorören kommer sedan att täcka ytan, " sa Choi.

Elektroden belagd med kolnanorör kommer att attrahera enzymerna för att avsluta sensorns montering.

Sensorn som beskrivs i resultaten var designad för glukos. Men Porterfield sa att det lätt kunde anpassas för olika föreningar.

"Du kan massproducera dessa sensorer för diabetes, till exempel, för insulinhantering för diabetespatienter, sa Porterfield.

Porterfield sa att det en dag kan vara möjligt att utveckla andra sensorer med hjälp av denna teknik som kan leda till mer personliga mediciner som kan testa i realtid effektiviteten av läkemedel på deras mål som med cancerpatienter.

Porterfield sa att han skulle fortsätta att utveckla biosensorer för att upptäcka olika föreningar.