Elektroniczne sterowanie czujnikami o rozmiarach cząsteczek
Połączenie wiedzy i doświadczenia z mnóstwa różnych pól badawczych z innowacyjnością i pomysłowością sprawiło, że opracowanie bardzo małego bioczujnika stało się rzeczywistością. W ramach finansowanego przez UE projektu SPOT-NOSED wyprodukowano tablicę nanoczujników biologicznych. Naukowcy umocowali pojedynczy receptor węchowy między dwiema metalicznymi nanoelektrodami. Zapisywane są zmiany właściwości elektrycznych receptora, które tworzą sygnał detekcji. Powstały w ten sposób nanoprzetwornik stanowi podstawowy składnik tablicy bioczujników. Aby zaimplementować swoje pomysły, partnerzy projektu SPOT-NOSED wykorzystali w elektrodach metalicznych nanolitografię i mikroelektronikę, a do izolowania i sterowania wystarczającą liczbą receptorów węchowych wykorzystali rozwiązania biochemiczne i biotechnologiczne. Receptor węchowy, system wykrywania czujnika, wybiórczo wykrywa i rozróżnia cząsteczki zapachowe. Jednobiałkowa siatka nanoczujników biologicznych może, przy pomocy opracowanych specjalnie dla tablicy przyrządów elektronicznych, dokonać elektrochemicznej charakteryzacji wielu różnych próbek. Inne dostępne na rynku systemy elektroniczne są nie tylko droższe, ale co ważniejsze, nie umożliwiają prawidłowego zasilania i sterowania tablicą nanoprzetworników. System pomiarowy opracowany przez partnerów projektu SPOT-NOSED można natomiast łatwo zaadoptować dla elektrod o rozmiarach rzędu od mikro do nano. Układ scalony o rozmiarach nano, z pomocą łącznicy, pasuje idealnie do komórki elektrochemicznej. Dla elektrod z zakresu mikro i nano opracowano również dwa różne interfejsy elektroniczne. W przypadku mikro interfejs pobiera prąd o maksymalnym natężeniu 1 µA i szerokości pasma sygnału 2 MHz. Odpowiednie wartości dla zakresu nano są zmniejszone do 10 nA maksymalnego poboru prądu oraz szerokości pasma sygnału 0,9 MHz. Dzięki dopracowanym kodom oprogramowania można łatwo osiągnąć efektywne generowanie i pozyskiwanie sygnałów, co w rezultacie umożliwia efektywną obsługę danych.
