Son derece hassas dopamin dedektörü, 2D malzemeler kullanır
liderliğindeki bir gruba göre, aşırı duyarlı bir dopamin detektörü, çok fazla veya çok az dopamin ile sonuçlanan çeşitli bozuklukların erken teşhisinde yardımcı olabilir. Penn Eyaleti ve Rensselaer Politeknik Enstitüsü ile Çin ve Japonya’daki üniversiteler dahil.
Dopamin, Parkinson hastalığı, Alzheimer hastalığı ve şizofreni gibi bozuklukları teşhis etmek için kullanılabilen önemli bir nörotransmiterdir.
Araştırma, aracılığıyla desteklenmiştir. birkaç finansman hibeler ABD Ulusal Bilim Vakfı’ndan. Araştırma sonuçları yayınlanan Bilim Gelişmeleri.
Grubun çalışması, “molibden disülfid” adı verilen iki boyutlu katmanlı bir malzemeye az miktarda manganez eklenmesinin, dedektörün hassasiyetini büyük ölçüde artırırken aynı zamanda yüksek özgüllük elde edebileceğini gösteriyor. Daha da önemlisi, dedektörleri düşük maliyetli ve esnektir ve tampon, serum ve ter dahil olmak üzere arka plan ortamındaki dopamini gerçek zamanlı olarak saptayabilir.
Penn State’den Mauricio Terrones, “Bizim yöntemimizle ilgili olarak, elektrokimyasal biriktirme, bu kimyasalları biriktirmenin çok basit ve ölçeklenebilir yeni bir yoludur” dedi. “Hava Kuvvetleri, stres belirteçleri olan bu nörotransmitterlerle ilgileniyor. Bunu giyilebilir bir sensör olarak tasavvur ediyorum.”
RPI’den Humberto Terrones ve grubu, manganez ilavesinin dopamine karşı geliştirilmiş bir yanıtla nasıl sonuçlandığının açıklanmasını sağlayan hesaplamalı araştırmayı gerçekleştirdi. Deneysel çalışma kapsamında gerçekleştirilmiştir. NSF IUCRC Penn State’deki Atomik Olarak İnce Çok İşlevli Kaplamalar Merkezi (ATOMIC). NSF’nin Endüstri-Üniversite İşbirliğine Dayalı Araştırma Merkezleri programı, endüstri yenilikçileri, birinci sınıf akademik ekipler ve devlet kurumları arasında yakın ve sürekli etkileşim sağlayarak çığır açan araştırmalar üretir.
IUCRC program direktörü Prakash Balan, ekibin araştırmasının “akademi ve endüstriyi içeren işbirlikçi araştırmanın gücünü örneklendirdiğini” söylüyor. NSF tarafından finanse edilen IUCRC’lerde yapılan dönüştürücü çalışmanın bir örneği.”
NSF’nin Gelişmiş Siber Altyapı Ofisi müdür vekili Amy Friedlander ekliyor, “NSF, bilimsel ve mühendislik araştırmaları için çok çeşitli hesaplama yeteneklerini destekliyor. NSF destekli süper hesaplamanın bu heyecan verici sonuçlara ulaşılmasına katkıda bulunmasından memnunuz.”
Daha fazla çalışmada, araştırmacılar, mevcut sensörlerinin özgüllüğü ile çeşitli diğer biyobelirteçleri tespit etmek için başka malzeme kombinasyonları bulmayı umuyorlar. Deneysel araştırmaları hesaplama yöntemleriyle birleştirmenin, örneğin zehirli gazları, su kirliliğini veya biyosavunma ajanlarını tespit etmek için insan sağlığının ötesinde potansiyel olarak faydalı çok işlevli yeteneklere sahip yeni materyallere yol açacağına inanıyorlar.