Sensor Inovatif untuk Diagnosa Penyakit

Secara khusus, ini merupakan tantangan penting bagi sensor kimia tipe chemiresistive untuk secara selektif mendeteksi biomarker spesifik dalam ribuan gas yang mengganggu termasuk uap yang cenderung lembab. Dalam katalis Konvensional, logam mulia seperti platinum dan paladium telah difungsikan ke lapisan pengenal oksida logam. Namun, sensitivitas gas tidak cukup untuk mendeteksi kadar ppb-level spesies biomarker dalam napas yang diembuskan.

Untuk mengatasi keterbatasan saat ini, tim peneliti menggunakan protein nano (apoferritin) pada hewan sebagai contohnya. Protein ini memiliki nanocages berlubang pada inti dan berbagai paduan nanopartikel katalitik dapat dienkapsulasi di dalam nanocages protein. Nanocages protein yang menguntungkan karena hampir tak terbatas jumlah komposisi bahan dalam tabel periodik dapat dirakit untuk sintesis nanopartikel katalitik heterogen.

Selain itu, nanocatalyst intermetalik dengan rasio atomik terkontrol dari dua elemen yang berbeda dapat dicapai dengan menggunakan nanocages protein, yang merupakan strategi inovatif untuk menemukan jenis katalis baru. Sebagai contoh, katalis berbasis platina yang sangat efisien dapat disintesis, seperti platinum-paladium (PtPd), platinum-nickel (PtNi), platinum-ruthenium (PtRu), dan platinum-yttrium (PtY).

Tim peneliti mengembangkan lapisan penginderaan yang luar biasa yang terdiri dari nanofibrator oksida logam yang difungsikan oleh katalis heterogen dengan luas permukaan yang besar dan berpori, yang terutama dioptimalkan untuk deteksi selektif biomarker spesifik. Kinerja penginderaan biomarker ditingkatkan sekitar 3 ~ 4 kali lipat dibandingkan dengan komponen tunggal konvensional dari sensor nanofiber platina dan katalis paladium.

Secara khusus, transisi resistansi 100 kali lipat terhadap aseton (1 ppm) dan hidrogen sulfida (1 ppm) diamati pada sensor napas yang diembuskan menggunakan nanocatalyst heterogen, yang merupakan kinerja terbaik yang pernah dilaporkan dalam literatur.
Halaman Selanjutnya....