Diamentowe czujniki. Technologia, która może odmienić diagnostykę medyczną
Zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej odniósł znaczący sukces, uzyskując od Europejskiego Urzędu Patentowego wyłączne prawa do innowacyjnej technologii elektrod opartych na nanodiamentach.
To jedno z nielicznych tego typu rozwiązań opatentowanych w Europie, a jednocześnie potwierdzenie, że badania prowadzone w Gdańsku należą do światowej czołówki. Równolegle pozytywnie ocenione zostało kolejne zgłoszenie patentowe zespołu, dotyczące zaawansowanych sond optycznych. Obie technologie mają duży potencjał, by w przyszłości zmienić sposób prowadzenia diagnostyki medycznej.
Opatentowane elektrody powstały jako efekt kilkuletnich, intensywnych badań. Ich kluczowym elementem jest połączenie nowoczesnej, drukowanej w technologii 3D struktury grafenowo-polimerowej z niezwykle cienką warstwą nanodiamentów. Takie rozwiązanie odpowiada na jeden z największych problemów współczesnych czujników biologicznych. W tradycyjnych systemach powierzchnia elektrod szybko pokrywa się białkami obecnymi w płynach ustrojowych, co prowadzi do spadku czułości i skrócenia czasu ich użyteczności.
Nanodiamenty są na to zjawisko odporne, a jednocześnie zachowują bardzo dobre właściwości elektryczne, dzięki czemu mogą precyzyjnie reagować na obecność bakterii, wirusów czy markerów chorób nowotworowych. W praktyce oznacza to możliwość tworzenia czujników, które są trwalsze, bardziej wiarygodne i skuteczniejsze w pracy z materiałem biologicznym.
Drugie z opracowanych rozwiązań poszerza ten potencjał o zupełnie nowy poziom czułości. Naukowcy opracowali sposób modyfikacji światłowodowych sond optycznych nanodiamentami zawierającymi specjalne defekty w strukturze kryształu, tzw. centra barwne. Nadają one cząstkom diamentu unikalne właściwości optyczne i magnetyczne, pozwalające reagować na zmiany zachodzące na poziomie pojedynczych cząsteczek. Połączenie tych właściwości z zaawansowaną techniką światłowodową umożliwia wykrywanie bardzo małych białek, co otwiera drogę do niezwykle wczesnej i precyzyjnej diagnostyki chorób, jeszcze zanim pojawią się pierwsze objawy kliniczne.
Znaczenie tego osiągnięcia wynika nie tylko z samej nowatorskiej technologii, ale także z jej gotowości do praktycznego zastosowania. Za sukcesem patentowym stoją lata systematycznych badań nad kontrolowaną syntezą nanodiamentów oraz ich funkcjonalizacją, prowadzone we współpracy z uznanymi ośrodkami naukowymi w Polsce i za granicą. Co szczególnie istotne, opracowane rozwiązania nie pozostają wyłącznie w sferze laboratoryjnej. W ramach centrum badawczo-wdrożeniowego uruchomiono już w Polsce niskoseryjną produkcję funkcjonalizowanych nanodiamentów kwantowych, które trafiają do firm z branży biotechnologicznej i medycznej w całej Europie.
Pomorskie osiągnięcia pokazują, jak zaawansowane badania podstawowe mogą przełożyć się na konkretne technologie o realnym znaczeniu dla ochrony zdrowia. To przykład nauki, która nie tylko poszerza wiedzę, lecz także tworzy narzędzia mogące w przyszłości poprawić skuteczność diagnostyki i jakość życia pacjentów.
Źródło: Politechnika Gdańska
Czytaj też: Badania naukowców z USA pokazują, że koty mogą przetrwać ptasią grypę
Grafika tytułowa: ThisIsEngineering / Pexels
