Ett internationellt team som leds av ICREA Prof Arben Merkoçi har just utvecklat nya avkänningsplattformar baserade på bakteriell cellulosananopapper. Dessa nya plattformar är enkla, låg kostnad och lätt att producera och presentera enastående egenskaper som gör dem idealiska för optiska (bio) avkänningstillämpningar. Resultaten har rapporterats i ACS Nano .
ICN2 -forskare går ett steg längre i utvecklingen av enkla, låg kostnad och lätt att producera biosensorer. I en artikel publicerad i ACS Nano , de rapporterade nyligen om olika innovativa nanopapperbaserade optiska avkänningsplattformar. För att uppnå detta resultat, motsvarande författare, CREA Prof Arben Merkoçi, Gruppledare på ICN2 och den första författaren, Dr Eden Morales-Narváez (från ICN2) och Hamed Golmohammadi (gästforskare vid ICN2), från Nanobioelektronik och biosensorer Grupp, etablerat ett internationellt samarbete med Shahid Chamran University (Iran), Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources (Iran) och Academy of Sciences i Tjeckien.
Cellulosa är enkel, naturligt rikligt och låg kostnad. Dock, cellulosafibrer från nanoskala uppvisar extraordinära egenskaper som flexibilitet, hög kristallinitet, biologisk nedbrytbarhet och optisk transparens, bland andra. Nanomaterialet kan extraheras från växtcellulosamassa eller syntetiseras av icke-patogena bakterier. För närvarande, nanocellulosa är under aktiv forskning för en myriad av applikationer inklusive filtrering, sårförband, metoder för avlägsnande av föroreningar och flexibel och transparent elektronik, medan det knappt har undersökts för optiska (bio) avkänningstillämpningar.
Forskargruppen under ledning av ICREA Prof Arben Merkoçi försöker designa, tillverka, och testa enkelt, disponibla och mångsidiga avkänningsplattformar baserade på detta material. De designade olika nanopapperbaserade optiska avkänningsplattformar för bakteriell cellulosa. I artikeln, författarna beskriver hur materialet kan ställas in för att uppvisa plasmoniska eller fotoluminescerande egenskaper som kan utnyttjas för avkänningstillämpningar. Specifikt, de har förberett två typer av plasmonisk nanopapper och två typer av fotoluminescerande nanopapper med olika optiskt aktiva nanomaterial.
Forskarna utnyttjade den optiska transparensen, porositet, hydrofilicitet, och mottaglighet för kemisk modifiering av materialet. Den bakteriecellulosa som användes under hela denna forskning erhölls med hjälp av ett bottom-up-tillvägagångssätt och det har visats att det enkelt kan förvandlas till användbara anordningar för avkänning av applikationer med vaxtryckning eller enkla stansverktyg. Det vetenskapliga teamet visar också hur dessa nya avkänningsplattformar kan moduleras för att upptäcka biologiskt relevanta analytter, såsom cyanid och patogener bland andra.
Enligt författarna, denna klass av plattformar kan visa sig vara värdefull för att visa analytisk information inom olika områden som diagnostik, miljöövervakning och livsmedelssäkerhet. Dessutom, eftersom bakteriell cellulosa är flexibel, lättvikt, biokompatibel och biologiskt nedbrytbar, de föreslagna kompositerna kan användas som bärbara optiska sensorer och kan till och med integreras i nya teranostiska anordningar. I allmänhet, pappersbaserade sensorer är kända för att vara enkla, portabla, disponibel, låga energikrävande och billiga enheter som kan utnyttjas inom medicin, upptäckt av sprängämnen eller farliga föreningar och miljöstudier.
