Электроды с углеродными наночастицами
Электроды, покрытые углеродными наночастицами, нанесенными на силикатные частицы, были сконструированы в Институте физической химии Польской академии наук. Они состоят из чередующихся слоев силикатных частиц и углеродных наночастиц. Полисиликатные частицы имеют размер от 100 до 300 нанометров (миллиардных долей метра). Будучи непроводящими, они играют лишь роль каркаса, расширяющего поверхность электрода. Полисиликаты плотно покрыты углеродными наночастицами (размерами от 8 до 18 нм), которые и образуют собственно электропроводящую рабочую поверхность.
Производство электродов с новыми покрытиями обходится дешево. Электроды поочередно погружают на несколько секунд в соответствующим образом приготовленные суспензии, один раз с силикатными частицами и один раз с углеродными наночастицами. • Углеродные наночастицы имеют отрицательно заряженные функциональные группы и положительно заряженные полисиликаты. Электростатические взаимодействия между ними достаточно сильны. Мы проверили, что, многократно повторяя погружения, можно построить «сэндвич» на поверхности электрода. даже из 24 слоев», — описывает аспирантка Анна Челебаньска из IPC PAS.
Электроды успешно использовались для проверки концентрации дофамина в растворах в присутствии мочевой и аскорбиновой кислот и парацетамола, веществ, мешающих анализу. Разработанный метод определения дофамина открывает путь к дешевым и быстрым медицинским тестам. С их помощью врачи в своих кабинетах могли с большой долей вероятности определить, страдает ли пациент популярными заболеваниями нервной системы, такими как, например, болезнь Паркинсона. Задача сложная, поскольку концентрация дофамина в жидкостях организма даже у здоровых людей очень низкая. Для проверки концентрации дофамина новым методом электроды с углеродными наночастицами погружают в соответствующим образом приготовленный раствор с образцом, а затем прикладывают электрический потенциал. Дофамин электрохимически активен и может быть окислен при выборе соответствующего значения потенциала. К сожалению, его сигнал обычно скрыт сигналами от аскорбиновой и мочевой кислот.
Однако благодаря наночастицам углерода на поверхности электродов изменяются потенциалы окисления обеих кислот. В результате пики на графике расходятся, и сигнал дофамина становится видимым.
«Результаты проведенных испытаний оказались очень хорошими. Наш метод является одним из самых чувствительных методов обнаружения дофамина. Он позволяет обнаруживать его при концентрациях до 10–7 моль/л в присутствии мешающих веществ при концентрации 10–3 моль/л, говорит Целебанска. << Я заменил дефисы на тире рядом с родинками, разве речь не идет о числовых диапазонах и предыдущий дефис должен остаться? >>
На рынке доступны относительно дешевые ручные устройства для обнаружения химических веществ. Если бы они были снабжены новыми электродами и разбросаны по кабинетам врача, то пациент мог бы узнать о своем заболевании еще до окончания визита.Метод имеет естественный порог обнаружения, благодаря которому мы можем определить, что в организме недостаточно дофамина. тело. Насколько мало? Мы пока не можем этого сказать. Однако мы надеемся на дальнейшее повышение чувствительности метода, — говорит проф. доктор хаб. Марчин Опалло из IPC PAS.
Фото: Микроскопическая фотография поверхности электрода с 24 слоями полисиликатных частиц
покрыты углеродными наночастицами. Источник: МПК СПА.
