UH Entwicklung von Sensoren für Explosivstoffe, Erkennung, Überwachung Lebensmittel

Überwachung alles von Sprengstoff zu tainted Milch, haben Materialien für den Einsatz bei der Schaffung von Sensoren für die Erkennung Geräte von einem University of Houston (UH) Chemiker und sein Team entwickelt. Die Ergebnisse erschienen kürzlich gleichzeitig in drei Fachzeitschriften.

"Es gibt viele , die gefährliche Stoffe , Schadstoffe und infektiöse Bakterien sind wir ständig ausgesetzt ", sagt Rigoberto Advincula , einem vielzitierten Materialwissenschaftler bei UH . "Unsere Arbeit ist bereit, in diese Bemühungen so schnell Aufspüren von Sprengstoff oder verbotenen Substanzen in Flughäfen für den Heimatschutz , sowie die Überwachung kommerzielle Produkte wie Milch und Tiernahrung für minderwertige Zusatzprodukte zu unterstützen. Es ist notwendig , um diese quantitativ und in eine Messung schnelle Weise . "

In einem zweistufigen Mühe , auf dem eine vorläufige Patent angemeldeten , hergestellt Advincula Team die Polymerwerkstoffen und baute ein Gerät, das als Sensor verwendet wurde dann . Die Arbeit basiert auf , was er auf der Basis " die künstliche Rezeptor- Konzept. " Das ist vergleichbar mit einem Enzym , das als ein biochemischer Katalysator innerhalb einer Zelle , wie eines Antikörpers , die Bindung mit spezifischen Molekülen , um einen bestimmten Effekt in der Zelle zu produzieren. Die Elemente in Advincula Arbeit jedoch befassen sich mit Metallen und Kunststoffen und werden molekular geprägte Polymere (MIP) , das Konzept auch für die Herstellung von Kunststoff- Antikörper verwendet bezeichnet. Diese Polymere zeigen eine gewisse chemische Affinität für das ursprüngliche Molekül und kann verwendet werden, um Sensoren herzustellen.

Mit Sitz in der Elektrochemie wurden die Filme durch galvanische Abscheidung , einem ähnlichen Verfahren wie dem Galvanisieren von Metallen in der Automobil- und Metallindustrie verwendet wird, hergestellt . Ihre Schlüsselinnovation , ein Verfahren auf einer Goldoberfläche genannt Elektropolymerisation direkt und befestigt an eine digitale Verwendung ausgelesen. Nächste Schritt der Gruppe ist es , um den Film auf tragbaren Geräten gesetzt , so als Sensoren wirken .

"Unsere Materialien und Methoden eröffnen diese Anwendungen zu tragbaren Geräten und Miniaturisierung. Unser Gerät ermöglicht es im Prinzip , die Entwicklung von Handscannern für Bombenerkennung oder Nervengas Erkennung in Flughäfen ", sagte Advincula . " Das bedeutet, präzise Antworten auf eine schnelle Weise ohne Zeitverlust oder Verwendung von komplizierten Instrumente . Wir können sehr hohe Empfindlichkeit und Selektivität in der Sensorik zu erzielen. Das Design unserer Moleküle und deren Herstellungsverfahren sind in einem einfachen, aber wirkungsvoll , Art und Weise entwickelt, . "

Der Höhepunkt der Arbeit eines Jahres , wobei die Forschung gleichzeitig in drei Fachzeitschriften ist ein Rekord für Advincula Gruppe . Diese Veröffentlichungen - Makromoleküle , Applied Materials und Biosensoren- Sind bei einigen der renommiertesten und in diesem Bereich der Studie zitierten .

Makromoleküleist der am meisten zitierten Zeitschrift auf Polymerwissenschaft und Applied Materialsist ein aufstrebendes internationales Forum für angewandten Materialwissenschaften und Ingenieurwesen . Beide werden von der American Chemical Society (ACS) , die eine umfangreiche Sammlung von gut zitiert , Fachzeitschriften in den chemischen Wissenschaften bietet stellen . Biosensorenist die wichtigste internationale Fachzeitschrift für Forschung, Design, Entwicklung und Anwendung solcher Geräte gewidmet und wird von Elsevier, einer der weltweit führenden Verlegern von wissenschaftlichen und gesundheitsbezogenen Angaben veröffentlicht .

Im kommenden Jahr hoffen die Forscher , um die Arbeit auf viele andere Arten von gefährlichen Chemikalien und auch Proteine ​​durch Krankheitserreger gegeben zu erweitern. Letztlich wollen sie handgehaltene Geräte für den Nachweis , die an die breite Öffentlichkeit im Handel zur Verfügung gestellt wird , sowie als von Interesse für die militärische erstellen. Advincula plant, zusätzliche Mittel und Mitarbeiter , um diese Ziele zu erreichen suchen. Advincula hat derzeit die Finanzierung von der National Science Foundation und arbeitet auch in Zusammenarbeit mit einigen Unternehmen .

Studentische Erfolg ist ein weiteres Schlüsselelement , dass Advincula betont . Außerdem auf dem Weg zum ACS Fellow im vergangenen Jahr erhielt er den Bachelor- UH Forschungs Mentoring Award und engagiert sich besonders für Schüler Erfolg in einem Material Entdeckung Umwelt. Er sagt, es gibt nur wenige Labors wie sein , die in der Lage, all die Chemie zusammen mit der Entwicklung des Gerätes und dabei die Oberflächenanalyse alle an einem Ort zu entwickeln. Die Einrichtung vermittelt den Teilnehmern ein einzigartiges Umfeld für Entdeckung.

Die beiden Studenten, die an diesem Projekt , die in seinem Labor geschult sind Roderick Pernites und Ramakrishna Ponnapati . Pernites , der an der Fertigstellung seiner Doktor in diesem Semester , kürzlich mit dem ACS Best Poster Award in der Sparte Kolloide und hat derzeit acht Publikationen in Advincula Gruppe . Ponnapati , der unter Advincula studierte und promovierte im Jahr 2009, ist jetzt ein Postdoc-Forscher in UH der Abteilung für chemische und molekularbiologische Technik und zuvor erhielt ein Best Student Award der Society of Plastic Engineers Kapitel in Houston .

Quelle:
Lisa Merkl
University of Houston