Fortgeschrittenes E-Tongue-Nanosensor-Array für präzise Flüssig-Biomolekül-Detektion

E-Tongue, eine patentanmeldende Technologie, besteht aus einem siliziumbasierten interdigitated Elektroden-Array (IDE) mit nanostrukturierten Materialien, die Biomoleküle und chemische Verbindungen in einer Flüssigkeitsprobe detektieren können.

Chemische und biologische Spezies – wie Aminosäuren, DNA, Mineralien, Salze und gelöste organische Volatile in Wasser – können in Flüssigkeiten gefunden werden, aber einige von ihnen sind potenziell in Gas nicht detektierbar. Daher kann es nützlich sein, bestimmte Körperflüssigkeiten auf das Vorhandensein einer oder mehrerer Zielkomponenten zu testen, wie Troponin oder Glucose, die auch nicht so effizient in Gas oder Flüssigkeit detektierbar sind, wenn bestehende auf dem Markt verfügbare Technologien genutzt werden.

Die E-Tongue-Technologie besteht aus einer Vielzahl von Nanostrukturmaterialien, die eine Änderung ihrer elektrischen Eigenschaften, wie Widerstand oder Strom, durchlaufen, wenn Biomoleküle an sie binden. Das gemessene elektrische Signal wird durch Signalverarbeitungsalgorithmen verarbeitet, um interpretierbare Ergebnisse zu liefern. Die Technologie verfolgt einen neuartigen Ansatz, bei dem Analyten nicht mit hochspezifischen Zielrezeptoren detektiert werden, sondern sie nutzt ein Array von niedrig-spezifischen Sensoren, die elektrische Signale liefern, die als Signaturen spezifisch für die vorhandenen Moleküle fungieren.

Die Technologie bietet eine Sensierplattform für Flüssigkeitsproben, um das Vorhandensein von Zielkomponenten zu detektieren. Diese Erfindung benötigt nicht nur relativ wenig Zeit für die Detektion und ist quantitativ spezifisch für die Identifizierung des Vorhandenseins einer oder mehrerer Zielkomponenten einer Flüssigkeit, sondern nutzt auch eine minimale Anzahl chemischer oder physikalischer Tests, die gleichzeitig oder sequentiell durchgeführt werden können.

E-Tongue wurde für die Flüssig-Aminosäure-Detektion verwendet, bei der die Sensormaterialien unverändert oder carboxylgruppemodifizierte Kohlenstoffnanoröhren sind (wobei nicht ausschließlich auf diese beiden beschränkt). Diese Sensormaterialien können erweitert werden, um andere Materialien zu nutzen, solange sie in der Lage sind, das Aminosäure-Zielkomponente zu detektieren und Empfindlichkeit dafür zu bieten. Zwei Aminosäuren, Glycin und Lysin, wurden als Zielmoleküle für die Detektion verwendet, mit Natriumchlorid-Lösung als Referenzprobe.

Die E-Tongue-Technologie, ein kompaktes Werkzeug für Zielkomponenten-Detektion, hat einen inhärenten Vorteil, da sie die ausgereifte E-Nose-Technologieplattform und Elektronik nutzt und erweitert.

Die NASA sucht aktiv Lizenznehmer zur Kommerzialisierung dieser Technologie. Bitte kontaktieren Sie NASA's Licensing Concierge unter This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. oder rufen Sie uns an unter 202-358-7432, um Lizenzgespräche zu initiieren. Folgen Sie diesem Link hier  für weitere Informationen.