Bioczujniki grafenowe pracujące w podczerwieni
Czujniki pracujące w podczerwieni są szczególnie przydatne do badań, ponieważ informacje chemiczne uzyskuje się w sposób nieniszczący, a jednocześnie całkowicie bezinwazyjnie. Podczas prac nad inicjatywą GRYPHON (Tunable graphene nanostructures for plasmon-enhanced infrared spectroscopy) naukowcy wykorzystali grafen, aby poprawić wyniki uzyskiwane z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni. Niedawno odkryty grafen jest strukturą dwuwymiarową o sieci z sześciokątów w kształcie plastra miodu i grubości jednego atomu węgla. Naukowcy zastosowali różne techniki produkcji bioczujników z grafenu, w tym stymulację elektromagnetyczną i nanoprodukcję plazmonicznych nanostruktur grafenowych. Na początku naukowcy stworzyli grafenowy bioczujnik pracujący w podczerwieni z użyciem chemicznego osadzania z fazy gazowej czyli techniki umożliwiającej ekonomiczną produkcję grafenu na dużą skalę. Poprzez sygnały wibracyjne, czujnik ten mógł wykrywać cząsteczki białek, a przestrajalność grafenu rozszerzyła zakres spektralny czujnika. Porównania z najnowocześniejszą technologią opartą o metale wskazały na znacznie większą czułość i selektywność spektralną plazmonów grafenu. Bardzo interesujący jest fakt, że ta wstępna wersja czujnika grafenowego okazała się znacznie lepsza niż obecnie stosowany złoty standard. Kolejną zaletą jest elektrostatyczna przestrajalność przewodności grafenu. Wyniki uzyskane w badaniu GRYPHON powinny ułatwić badania w dziedzinie biologii, nauki o materiałach i chemii. Komercjalizacja bioczujników z grafenu miałaby znaczny wpływ na wiele sektorów przemysłu, w tym diagnostykę kliniczną, bezpieczeństwo żywności, kryminalistykę i monitorowanie środowiska.
Słowa kluczowe
Bioczujniki grafenowe, nauka o materiałach, GRYPHON, spektroskopia w podczerwieni, chemiczne osadzanie z fazy gazowej
