Dalam studi pembuktian konsep, para peneliti di National Institute of Standards and Technology (NIST) menggunakan magnetometer bawaan ponsel cerdas, dikombinasikan dengan hidrogel yang berubah bentuk sebagai respons terhadap isyarat tertentu, untuk mengukur konsentrasi gula dalam minuman. Platform tersebut, kata mereka, berpotensi digunakan untuk mengukur glukosa dalam sampel biologis, mendeteksi racun lingkungan, atau bahkan menguji pH cairan di tempat pembuatan bir rumahan.
Smartphone dapat digunakan sebagai kompas berkat magnetometernya, yang mengukur medan magnet bumi (atau sumber magnet lokal) dalam tiga arah. Peneliti pascadoktoral Tandai Ferris dan pemimpin proyek Gary Zabow, keduanya bekerja di Divisi Fisika Terapan di NIST, memutuskan untuk menggunakan magnetometer ponsel pintar untuk mengukur kandungan kimia dalam sampel.
“Kami mencoba membuat platform penginderaan baru, dan khususnya, mencoba membuat sesuatu yang dapat diakses oleh banyak orang. Jadi kami telah menggunakan ponsel, yang sudah dimiliki kebanyakan orang, sebagai basis platform sensor,” kata Zabow.
“Kami pikir [platform penginderaan] merupakan pelengkap yang baik untuk perangkat ponsel pintar optik yang sudah ada di luar sana yang mungkin memiliki lebih banyak masalah dalam mengatasi autofluoresensi, hamburan, dan sebagainya dalam sampel yang keruh… Di situlah, secara umum, magnet bekerja lebih baik, Ferris menambahkan.
Platform penginderaan berbasis magnet bergantung pada hidrogel – bahan yang membengkak saat direndam dalam air – yang tertanam dalam partikel magnet kecil. Hidrogel bereaksi terhadap adanya unsur kimia berbeda dalam suatu sampel, seperti glukosa, atau terhadap perubahan tingkat pH.
Platform ini bekerja dengan menjepit sebuah sumur kecil yang berisi beberapa mililiter larutan uji dan strip hidrogel ke ponsel pintar. Ketika hidrogel membesar atau menyusut, mereka memindahkan partikel magnetik lebih dekat atau menjauh dari magnetometer, yang mendeteksi dan mengukur perubahan yang sesuai pada kekuatan medan magnet.
Para peneliti memilih untuk menggunakan tumpukan hidrogel untuk memperkuat gerakan partikel, sehingga lebih mudah untuk mengukur perubahan kekuatan medan magnet.
“Magnetik cocok untuk bersifat kuantitatif,” kata Zabow. “Itu adalah angka yang Anda ukur, kekuatan medan magnet. Ini bukanlah gambaran yang perlu diubah menjadi sesuatu yang kuantitatif.”
Sejauh ini, para peneliti telah menunjukkan bukti konsep dalam platform penginderaan menggunakan sampel uji kontrol, termasuk anggur dan sampanye. Mereka mengamati bahwa anggur tinggi gula (sangria) menyebabkan perubahan medan magnet yang lebih besar dibandingkan pilihan rendah gula (pinot grigio dan sampanye brut). Konsentrasi glukosa diukur pada sensitivitas tinggi, hanya sepersejuta mol per liter.
Platform penginderaan ini tidak mahal dan relatif mudah dibuat serta dapat digunakan di lokasi dengan sumber daya yang relatif sedikit.
Kamera smartphone dapat memungkinkan pemantauan kadar oksigen darah di rumah
Langkah selanjutnya yang dilakukan para peneliti adalah meningkatkan sensitivitas dan spesifisitas platform, yang dapat diatasi dengan mengubah kimia hidrogel atau dengan memasukkan hidrogel yang sensitif terhadap analit yang berbeda.
“Ada beberapa langkah yang perlu dilakukan terlebih dahulu, dalam hal spesifisitas tes untuk memastikan bahwa ketika Anda mengukur glukosa atau pH – dua contoh di makalah ini – tidak ada gangguan, Anda tidak mendapatkan gangguan. kontribusi lain yang tidak disengaja dari sesuatu yang lain dalam solusi. Itu adalah pertanyaan tentang kekhususan strip tes hidrogel, dan itu adalah sesuatu yang masih harus kami kerjakan,” kata Zabow.
Studi ini dipublikasikan di Alam Komunikasi.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
- PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/nist-researchers-develop-magnetics-based-analyte-sensor/
