Nanotechnologia do wykrywania chorób zwierząt hodowlanych
Nanotechnologia ma duży wpływ na wiele obszarów, przy czym w przypadku takich obszarów jak elektronika i komunikacja jest on większy niż w przypadku branż tradycyjnych, takich jak rolnictwo. Teraz, dzięki projektowi BIOSENSORS-AGRICULT (Development of nanotechnology based biosensors for agriculture), może się to zmienić. Celem projektu był rozwój doskonałości naukowej i wymiana wiedzy między badaczami z Białorusi, UE i Ukrainy wspólnie pracującymi nad bioczujnikami światłowodowymi. Największym wyzwaniem było stworzenie unikalnego urządzenia do wykrywania chorób zwierząt, wirusów i toksyn na podstawie absorpcji światła, odbicia i przepuszczalności światła oraz fluorescencji i fluoroluminescencji. Przeprowadzone prace obejmowały osadzenie na płytach planarnych szeregu różnych nanomateriałów z tlenków metali o różnych strukturach powierzchni. Badacze wykorzystali zaawansowane metody, takie jak osadzanie warstw atomowych (ALD) i chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD). Powstałe w ten sposób nanostruktury zostały scharakteryzowane z użyciem różnych technik spektroskopowych i mikroskopowych, zapewniając liczne możliwości szkolenia naukowców w zakresie zaawansowanych metodologii. Ocenie poddano również właściwości elektryczne i optyczne nanostruktur. Następnie naukowcy sfunkcjonalizowali nanostruktury z użyciem biomolekuł i przetestowali możliwość ich użycia jako bioczujników do wykrywania salmonelli czy leukozy (podobnej do białaczki choroby wywoływanej przez złośliwego wirusa zwierzęcego) oraz do monitorowania poziomu glukozy. Naukowcy przebadali także osadzanie tlenków metali na światłowodach z użyciem tych samych technik ALD i CVD oraz, we współpracy z partnerami przemysłowymi, opracowali system bioczujników w postaci układu SoC (system-on-a-chip). Dodatkowo partnerzy projektu przeprowadzili pomiary charakteryzujące interakcje między biomolekułami a powierzchniami bioczujników z tlenków metali, na których są one unieruchamiane. Dane te zostały potem wykorzystane w modelu użytym do optymalizacji wydajności bioczujników. Uzyskane wyniki w przyszłości pomogą opracować szybkie i dokładne metody kontroli dla rolnictwa i przemysłu spożywczego. Rolnicy na Białorusi, Ukrainie i w UE odniosą natychmiastowe korzyści z korzystania z bioczujników wykrywających ważne czynniki wpływające na zwierzęta hodowlane. Dzięki trwającemu 164 miesiące rygorystycznemu programowi szkoleń i współpracy dla grupy młodych oraz doświadczonych naukowców, obejmującemu m.in. 7 szkół letnich lub kursów szkoleniowych oraz 2 konferencje, korzyści płynące z projektu będą odczuwalne długo po jego zakończeniu.
