Nanosprings tilbyder forbedret ydeevne inden for biomedicin, elektronik

Forskere ved Oregon State University har rapporteret den vellykkede lastning af biologiske molekyler på "nanosprings" - en type nanostruktur, der har vundet betydelig interesse i de senere år for sin evne til at maksimere overfladearealet i mikroreaktorer.

Fundene, annonceret i journalen Bioteknologiske fremskridt , kan åbne døren til vigtige nye nanoteknologiske applikationer i produktionen af ​​lægemidler, biologiske sensorer, biomedicin eller andre områder.

"Nanofjedre er et ret nyt koncept inden for nanoteknologi, fordi de skaber en masse overfladeareal, samtidig med at de tillader let bevægelse af væsker, " sagde Christine Kelly, en lektor på School of Chemical, Biologisk og miljøteknik ved OSU.

"De er lidt som en miniatureversion af en gammeldags, krøllet telefonledning, " sagde Kelly. "De er en fantastisk støtte at placere reaktive katalysatorer på, og der er en række forskellige applikationer. "

OSU-forskerne fandt en måde at binde enzymer til siliciumdioxid nanospring på en måde, så de vil fungere som en biologisk katalysator for at lette andre kemiske reaktioner. De kan bruges, for eksempel, at skabe en biokemisk sensor, der kan reagere på et toksin langt hurtigere end andre tilgange.

"Evnen til at fastgøre biomolekyler på disse nanofjedre, på en effektiv og miljøvenlig måde, kan være vigtig for en række forskellige sensorer, mikroreaktorer og andre fremstillingsapplikationer, "sagde Karl Schilke, en OSU kandidatstuderende i kemiteknik og hovedefterforsker på undersøgelsen.

Arbejdet blev udført i samarbejde med University of Idaho Department of Physics og GoNano Technologies i Moskva, Idaho, en kommerciel producent af nanofjedre. Nanofjedre udforskes til sådanne anvendelser som brintlagring, carbon cycling og lab-on-chip elektroniske enheder. Forskningen blev også faciliteret af Microproducts Breakthrough Institute, et samarbejde mellem OSU og Pacific Northwest National Laboratory.

"Et stadig vigtigere aspekt af mikroreaktor- og biosensorteknologi er udviklingen af ​​understøtninger, der let kan belægges med enzymer, antistoffer, eller andre biomolekyler, " skrev forskerne i deres rapport.

"Disse krav opfyldes pænt af nanofjedre, strukturer, der kan dyrkes ved en kemisk dampaflejringsproces på en lang række overflader, " sagde de. "Denne undersøgelse repræsenterer den første publicerede anvendelse af nanosprings som en ny og højeffektiv bærer for immobiliserede enzymer i mikroreaktorer."