Уже давно появляются заявления о том, что, контролируя свойства
сенсоров, можно менять их чувствительность, однако прямых подтверждений этому
получено не было. Ученые из Торонто впервые показали, что упорядочением
сенсорных электродов можно создать детектор нуклеиновых кислот, который будет
достигать аттомолярной чувствительности (10-
Для изучения влияния наноструктурирования на работу сенсоров был создан дизайн устройства, позволяющий сигналам нескольких сенсоров усредняться на одном чипе. На плоском чипе расположены несколько электрически не связанных золотых пластинок, каждая из которых была пассивирована оксидом кремния, и на поверхности каждой сделано отверстие диаметром 500 нм. С помощью металлического электроосаждения в различных условиях в этих отверстиях было создано несколько по-разному упорядоченных палладиевых электродов. Сродство палладия с тиолами позволяет воспроизводимо и программируемо функционализировать и зафиксировать биомолекулу на этих наноструктурированных микроэлектродах (НМЭ).
На рис. 1 показано, как именно, изменяя время, гальванический потенциал, концентрацию реагента и вспомогательный электролит, можно менять размер и топологию НМЭ. Например, чем меньше потенциал, тем более гладким будет электрод (Рис. 1b).
Важно, что получение таких электродов хорошо воспроизводимо. Влияние наноструктурирования на чувствительность определения нуклеиновых кислот была изучена с помощью чипа, состоящего из таких структурированных электродов. Для этого была использована ранее созданная в лаборатории электрокаталитическая система, схема которой изображена на Рис. 2.
Элементы с разной степенью
структурирования проявляли принципиально различные отклики для заданных веществ
заданной концентрации. Были измерены пределы обнаружения для гладкого
сферического электрода, умеренно шероховатого и сильно шероховатого (Рис. 3).
Оказалось, что хорошо структурированные сенсоры обладают пределом обнаружения
10 аМ (10-
