Nanosenzor
Nanosenzori su uređaji na nanoskali koji mjere fizičke veličine i pretvaraju ih u signale koji se mogu detektovati i analizirati. Danas je predloženo nekoliko načina za izradu nanosenzora; to uključuje litografiju odozgo prema dole, sastavljanje odozdo prema gore i molekularno samosastavljanje.[1] Postoje različite vrste nanosenzora na tržištu i u razvoju za različite primjene, posebno u odbrambenoj, okolišnoj i zdravstvenoj industriji. Ovi senzori dijele isti osnovni tok rada: selektivno vezivanje analita, generisanje signala iz interakcije nanosenzora s bio-elementom i obrada signala u korisne metrike.
Karakteristike
[uredi | uredi izvor]Senzori bazirani na nanomaterijalima imaju nekoliko prednosti u osjetljivosti i specifičnosti u odnosu na senzore napravljene od tradicionalnih materijala, zbog karakteristika nanomaterijala koje nisu prisutne u rasutom materijalu koji nastaje na nanoskali.[2] Nanosenzori mogu imati povećanu specifičnost jer djeluju na sličnom obimu kao prirodni biološki procesi, omogućavajući funkcionalizaciju s hemijskim i biološkim molekulama, sa događajima prepoznavanja koji uzrokuju uočljive fizičke promjene. Poboljšanja u osjetljivosti proizlaze iz visokog omjera površine i volumena nanomaterijala, kao i novih fizičkih svojstava nanomaterijala koji se mogu koristiti kao osnova za detekciju, uključujući nanofotoniku. Nanosenzori se također mogu potencijalno integrirati s nanoelektronikom kako bi se nanosenzoru dodala mogućnost prirodne obrade.[3] :4–10
Pored svoje osjetljivosti i specifičnosti, nanosenzori nude značajne prednosti u cijeni i vremenu odziva, što ih čini pogodnim za aplikacije velike propusnosti. Nanosenzori obezbeđuju praćenje u realnom vremenu u poređenju sa tradicionalnim metodama detekcije kao što su hromatografija i spektroskopija. Ove tradicionalne metode mogu potrajati danima do sedmicama da se dobiju rezultati i često zahtijevaju ulaganja u kapitalne troškove, kao i vrijeme za pripremu uzorka.[4][5][6][7]
Jednodimenzionalni nanomaterijali kao što su nanožice i nanocijevi su veoma prikladni za upotrebu u nanosenzorima, u poređenju sa velikim ili tankoslojnim planarnim uređajima. Mogu funkcionirati i kao pretvarači i kao žice za prijenos signala. Njihova velika površina može uzrokovati velike promjene signala nakon vezivanja analita. Njihova mala veličina može omogućiti ekstenzivno multipleksiranje individualno adresiranih senzorskih jedinica u malom uređaju. Njihov rad je također "bez oznaka" u smislu da ne zahtijevaju fluorescentne ili radioaktivne oznake na analitima.[3] :12–26Nanožica od cinkovog oksida koristi se za primjenu senzora plina, s obzirom da pokazuje visoku osjetljivost prema niskoj koncentraciji plina u ambijentalnim uslovima i može se lahko proizvesti uz niske troškove.[8]
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Foster LE (2006). Medical Nanotechnology: Science, Innovation, and Opportunity. Upper Saddle River: Pearson Education. ISBN 0-13-192756-6.
- ^ Guisbiers, Grégory; Mejía-Rosales, Sergio; Leonard Deepak, Francis (2012). "Nanomaterial Properties: Size and Shape Dependencies". Journal of Nanomaterials (jezik: engleski). 2012: 1–2. doi:10.1155/2012/180976.
- ^ a b "Nanotechnology-Enabled Sensing". National Nanotechnology Initiative. 2009. Pristupljeno 22. 6. 2017. Greška kod citiranja: Neispravna oznaka
<ref>; naziv ":0" definiran je nekoliko puta s različitim sadržajem - ^ GarciaAnoveros, J; Corey, DP (1997). "The molecules of mechanosensation". Annual Review of Neuroscience. 20: 567–94. doi:10.1146/annurev.neuro.20.1.567. PMID 9056725.
- ^ "Controllable Activation of Nanoscale Dynamics in a Disordered Protein Alters Binding Kinetics". Journal of Molecular Biology. 427 (7): 987–998. 7. 4. 2017. doi:10.1016/j.jmb.2017.03.003. PMC 5399307. PMID 28285124.
- ^ Langer, Robert (2010). "Nanotechnology in Drug Delivery and Tissue Engineering: From Discovery to Applications". Nano Lett. 10 (9): 3223–30. Bibcode:2010NanoL..10.3223S. doi:10.1021/nl102184c. PMC 2935937. PMID 20726522.
- ^ Thangavelu, Raja Muthuramalingam; Gunasekaran, Dharanivasan; Jesse, Michael Immanuel; s.u, Mohammed Riyaz; Sundarajan, Deepan; Krishnan, Kathiravan (2018). "Nanobiotechnology approach using plant rooting hormone synthesized silver nanoparticle as "nanobullets" for the dynamic applications in horticulture – an in vitro and ex vitro study". Arabian Journal of Chemistry. 11: 48–61. doi:10.1016/j.arabjc.2016.09.022.
- ^ Lupan, O.; Emelchenko, G. A.; Ursaki, V. V.; Chai, G.; Redkin, A. N.; Gruzintsev, A. N.; Tiginyanu, I. M.; Chow, L.; Ono, L. K. (1. 8. 2010). "Synthesis and characterization of ZnO nanowires for nanosensor applications". Materials Research Bulletin (jezik: engleski). 45 (8): 1026–1032. doi:10.1016/j.materresbull.2010.03.027. ISSN 0025-5408.