Chemicy opracowali urządzenie do izolowania pojedynczej molekuły docelowej
Zespół chemików z Imperial College London odkrył sposób na szybkie wykrywanie śladowych ilości substancji chemicznych, w tym zanieczyszczeń, materiałów wybuchowych i nielegalnych środków odurzających. Metoda, zaprezentowana niedawno w czasopiśmie Nature Materials, umożliwia naukowcom izolowanie pojedynczej molekuły docelowej z 10.000 trylionów molekuł wody w ciągu milisekund. Odbywa się to poprzez spułapkowanie molekuły docelowej w samoorganizującej się, pojedynczej warstwie nanocząstek złota. Badania zostały dofinansowane z grantu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN). Zdaniem chemików ta technologia pomoże w opracowaniu innych, kompaktowych i łatwych w montażu urządzeń wielokrotnego użycia. Dzięki temu wykrywanie różnych zanieczyszczeń w rzekach, gazów paralityczno-drgawkowych uwalnianych do powietrza, a nawet nielegalnych środków odurzających będzie łatwiejsze i szybsze. Naukowcy twierdzą, że urządzenie może być nawet wykorzystywane do łapania przestępców, którym nie udało się usunąć wszystkich, pozostawionych przez siebie śladów. Ta najnowsza technologia może również przynieść korzyści funkcjonariuszom organów ochrony porządku publicznego, których praca polega na wykrywaniu działalności związanej z nielegalnymi substancjami. Jeden z autorów raportu z badań, Michael Cecchini z Wydziału Chemii Imperial College London, powiedział: "Nasz system może rozwiązać kluczowy problem wiarygodnych i przenośnych testów chemicznych do zastosowania w terenie. Jest bardzo czuły i może być wykorzystywany do wykrywania bardzo niewielkich ilości konkretnej molekuły nawet w ruchliwych miejscach publicznych". Zespół stwierdził, że powierzchniowo wzmocniony efekt ramanowskiego rozproszenia (SERS) światła umożliwia identyfikację docelowych molekuł. Zdaniem zespołu niemal czterdziestoletnia technika sprawdza się, ponieważ każda molekuła rozprasza światło w specyficzny sposób. W toku wcześniejszych badań ustalono, że sygnał można wzmocnić poprzez wychwytywanie molekuł w określony sposób na warstwie nanocząstek metalu. Stworzenie takich warstw nie jest prostym zadaniem. Aby uzyskać pożądane wyniki, naukowcy pracowali z powierzchniami międzyfazowymi dwóch substancji, które nie mieszają się, jak woda i olej czy woda i powietrze. Wedle ich relacji, zmanipulowali w taki sposób ładunek elektryczny nanocząstek złota i skład roztworu, że doprowadzili do sytuacji, w której cząstki ustawiły się równo na powierzchni międzyfazowej między dwiema niemieszalnymi cieczami lub między cieczą a powietrzem. "Uzyskanie takiej czułości systemu na molekuły docelowe polegało na znalezieniu warunków, w których nanocząstki ustawią się na powierzchni międzyfazowej w niewielkich odległościach od siebie, nie łącząc się" - informuje współautor Jack Paget. Vladimir Turek, kolejny członek zespołu i współautor, zauważa: "System jest naprawdę obiecujący, jeżeli chodzi o detektory do zastosowań w trudnych środowiskach na wolnym powietrzu oraz do zastosowań obronnych, gdyż ciecze i nanocząstki można łatwo zastąpić, aby zregenerować urządzenie".Więcej informacji: Imperial College London: http://www3.imperial.ac.uk/(odnośnik otworzy się w nowym oknie) Nature Materials: http://www.nature.com/nmat/index.html(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
Kraje
Zjednoczone Królestwo