Графеновые биосенсоры для диагностики болезней придумали в Новосибирске

<...> Непосредственно текущие исследования лежат в подобласти анализа состава и динамики высыхающих капель. Уже сейчас существуют работы, в которых по анализу структуры осадков высохших капель определяют некоторые заболевания. Например, высохшие капли слюны здоровой коровы и коровы, больной бешенством, существенно отличаются. Очевидно, наличие патогенов будет влиять и на динамику испарения жидкости. Соответственно, основная идея заключается в том, чтобы создать относительно простой сенсор, позволяющий оценивать состав капли биологической жидкости по динамике ее испарения, — рассказал руководитель проекта, с. н. с. кафедры физики неравновесных процессов ФФ НГУ, кандидат физико-математических наук Владимир Андрющенко.

В нашей группе отработаны методики CVD синтеза графена, переноса на различные подложки, анализа структуры поверхностей. Относительно недавно нами было показано, что графен существенно меняет проводимость при контакте с водой. Более того, оказалось, что графен также чувствителен не только к присутствию жидкости, но и к наличию ее потока. Поэтому естественным предположением было наличие подобного эффекта и для испаряющихся капель. Основной вопрос на первом этапе заключался в том, достаточно ли чувствителен графеновый датчик для определения изменений, характерных для испаряющихся капель. Забегая вперед, скажу, что да, наши предположения подтвердились. Кроме того, у нашей группы есть существенный опыт молекулярно-динамического моделирования, в том числе и биологических систем, что может существенно помочь нам разобраться в физике изучаемых процессов, — объяснил Андрющенко.    

Сама по себе актуальность создания электронного «языка» очевидна. Однако объективные сложности в изучении и создании данной системы не позволяют достичь существенных продвижений в данной области. К основным проблемам можно отнести одновременное обеспечение достаточной чувствительности, селективности и компактности создаваемых сенсоров. Данное обстоятельство обусловлено в коллективном взаимодействии всех молекул жидкости с создаваемыми устройствами. Продемонстрированная нашим коллективом принципиальная работоспособность подобных датчиков позволяет нам находиться на уровне передовых исследований, — объяснил ученый.