Nauja sensorinė medžiaga leis daug tiksliau skaityti biologinius žmogaus organų skleidžiamus signalus

Mokslininkai sukūrė medžiagą, kuri leis tiksliau nuskaityti biologinius signalus nuo širdies impulsų iki smegenų elektros impusų.

Organinis elektrocheminis tranzistorius skirtas aptikti signalus, kuriuos kuria vidaus organai, pvz. širdies plakimas. Šiuo metu šie tranzistoriai gali matuoti tik ribotus vidaus organų signalus.

sensoriusDabar mokslininkai kartu su Londono imperatoriškojo koledžo mokslininkais sukūrė medžiagą, kuri matuoja vidaus organų skleidžiamą signalą kitaip. Puslaidininkinėje medžiagoje sroves kuria arba elektronai arba teigiamąjį krūvį turinčios skylės. Skylė, tai vieta atome, kurioje trūksta elektrono. Ši teigiama tuščia vieta gali būti užimta elektrono ir jos krūvis skaitine reikšme lygus elektrono krūviui.

Tiek elektronai tiek skylės medžiagoje gali judėti. Paprastai puslaidininkiai, kuriuose krūvio judėjimą kuria skylės – vadinami p tipo puslaidininkiais, o puslaidininkiai kuriuose srovę kuria elektronai yra vadinami n tipo puslaidininkiais.

 

Ambipolinė medžiaga yra derinys dviejų puslaidininkių, kuriuose srovę kuria tiek elektronai tiek skylės. Šių medžiagų sensoriai yra daug jautresni srovės impulsams. Iki šiol nebuvo galimybės sukūrti tokio tipo medžiagas, kurios galėtų dirbti žmogaus organizme.

 

Šiuo metu esantys sensoriai buvo gaminami iš p tipo puslaidininkių. N tipo puslaidininkiniai sensoriai nebuvo galimi, nes šio tipo puslaidininkiai vandeningoje aplinkoje, tokioje kaip žmogaus kūnas, paprasčiausiai suirsta. Nature Communications žurnale šios tyrėjų komandos paskelbta, kad neseniai buvo pademonstruotas pirmasis  ambipolinis organinis elektrocheminis tranzistorius, kuriame srovę gali stabiliai pernešti tiek skylės tiek elektronai net jam esant  vandens tirpaluose. Ši nauja medžiaga gali aptikti teigiamus natrio ir kalio jonus, kurie yra svarbus neuronų aktyvumui žmogaus kūne, ypatingai žmogaus smegenyse. Toliau mokslininkų komanda tikisi sukurti medžiagą, kuri leis aptikti konkrečius jonus ir nustatyti net mažiausią šių jonų koncentracijos sutrikimą smegenyse. Sutrikus šių jonų koncentracijai sutrinka neuronų veikla ir žmogus gali sirgti epilepsija.

 

N-type organic electrochemical transistors with stability in water

 

 

Palikti atsiliepimą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.