КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 20-79-10075
НазваниеЛазерно-индуцированная селективная модификация полимерных материалов как способ получения гибких бесферментных сенсорных платформ
Руководитель Тумкин Илья Игоревич, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" , г Санкт-Петербург
Конкурс №50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-703 - Перспективные технологические процессы микро- и наноэлектроники
Ключевые слова лазерно-индуцированный синтез, гибкая электроника, носимые устройства, бесферментные сенсоры
Код ГРНТИ31.15.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Носимые сенсорные платформы, в том числе электрохимические, в последнее время привлекают огромное внимание в академическом сообществе как в сфере разработки новых материалов и синтетических подходов, так и с точки зрения инженерных задач создания данного типа устройств и интеграции их отдельных функциональных элементов, что подтверждается значительным увеличением публикационной активности и цитирования в этой области по данным WoS. Носимые электрохимические сенсоры позволяют получать различную информацию, в том числе о потенциально опасных соединениях в окружающей атмосфере или о состоянии человека путем неинвазивного мониторинга физических (движение, температура тела, частота дыхания, кровяное давление, пульс) и химических (метаболиты, биомаркеры заболеваний) физиологических показателей в различных биологических жидкостях (слюна, слезы, пот). Данный подход позволяет проводить персональный клинический мониторинг за пределами медицинских учреждений без нарушения целостности внешних кожных покровов и вмешательства в рутинную активность человека.
Однако подавляющее количество работ направлено на создание и исследование ферментных сенсоров, то есть устройств, которые включают в себя биораспознающий агент (фермент) иммобилизованный на поверхности рабочего электрода, селективно связывающийся с целевым аналитом, например в случае определения глюкозы – глюкозоксидаза (GOx) или глюкозодегидрогеназа, для лактата – лактозоксидаза, данный подход позволяет обеспечить высокую селективность при анализе многокомпонентных смесей, избегая неспецифического связывания сторонних примесей. Однако ферментным сенсорам свойственен ряд существенных недостатков, которые связаны с использованием молекул ферментов, так GOx теряет свою активность при рН ниже 2 и выше pH 8, также он чувствителен к температурам выше порядка 40оС, ПАВ, влажности и присутствию растворенного кислорода в системе.Перспективной альтернативой ферментным сенсорам являются бесферментные, в которых отсутствуют биологические функциональные единиц, они отличаются структурной простотой, которая обеспечивает более высокую воспроизводимость и контроль качества для массового производства и что более важно лишены вышеописанных недостатков ферментных сенсоров. Кроме того обладают более высокой чувствительностью ввиду непосредственного переноса электрона от молекулы определяемого вещества на электрокаталитически активный центр электрода без участия медиатора или фермента. Научная новизна исследований заключается в разработке гибких электрохимических сенсорных платформ без биораспознающего элемента, селективность которых достигается за счет высокоразвитой пористой наноструктурированной поверхности электродов. Для получения такого рода электродных материалов будет разработана высокопроизводительная аддитивная технология лазерной активации полимеров с последующей их функционализацией.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ