Hightech-Tinte mit sensorischer Wirkung
Nanotechniker an der University of California, San Diego, haben Tinten entwickelt, mit denen jeder Sensoren zeichnen kann. Die Tinten reagieren mit verschiedenen Chemikalien wie Glukose. Das Anwendungspotenzial ist gross und reicht von der Blutzucker-Messung bis zum Aufspüren von Sprengstoffen.
„Sensor-Tinte“, die in den USA entwickelt wird, könnte Industrie-Chemikalien und sonstige schädliche Wirkstoffe auf einfache Art und Weise indizieren.
Das Team um Joseph Wang, Leiter des Instituts für Nanotechnik an der UCSD, hat bereits in der Vergangenheit mit temporären Tattoos zur Blutzuckermessung experimentiert. Dabei kam eine Tinte zum Einsatz, die auf Glucose reagiert, aber noch auf ein Material mit eingebauten Elektroden geschrieben werden musste. Die jetzige Entwicklung geht hier noch einen Schritt weiter, denn die Tinte selbst fungiert als Elektrode.
Ausserdem hat das Team darauf geachtet, dass die Hightech-Tinte für Mensch und Pflanzen unschädlich ist und auch bei längerer Aufbewahrung wirklich nutzbar bleibt.
Potente Mischung
Um den Anforderungen gerecht zu werden, setzt das Team auf eine ausgeklügelte Materialmischung. Die Hightech-Tinte enthält Polyethylenglycol als Bindemittel, Graphit-Pulver für die elektrische Leitfähigkeit und den antibakterillen Wirkstoff Chitosan, der hier die Haftung der Tinte an verschiedenen Oberflächen unterstützt. Der beispielsweise aus Kaugummis bekannte Zuckerersatz Xylitol wiederum dient in der Mischung als Stabilisator für jene Enzyme, die wirklich mit den nachzuweisenden Chemikalien reagieren und so die eigentliche Funktion der Sensoren sichern.
„Unsere neue biokatalytische Stift-Technologie, die auf neuartigen enzymatischen Tinten basiert, ist vielversprechend für ein breites Anwendungsspektrum“, so Wang. Neben der Blutzuckermessung mittels auf die Haut platzierten Sensoren umfasst es beispielsweise den Nachweis von Umweltgiften und schädlichen Chemikalien.
Viel Entwicklungspotenzial
In Tests haben die Forscher einen Sensor, der die Industriechemikalie Phenol nachweisen sollte, auf Blätter gezeichnet. Mit passenden Änderungen der Tinten-Mischung dürfte Ähnliches auch für Schwermetalle oder Pestizide funktionieren. Forscher könnte so auch Nervengifte oder Sprengstoffen nachweisen. Den aktuellen Entwicklungsstand der Sensor-Tinte hat Wangs Team aktuell unter dem Titel „Biocompatible Enzymatic Roller Pens for Direct Writing of Biocatalytic Materials: ‚Do-it-yourself‘ Electrochemical Biosensors“ im Journal „Advanced Healthcare Materials“ vorgestellt.
Bis Sensor-Stifte wirklich breit zum Einsatz kommen, wird es aber noch dauern. Die Forscher wollen unter anderem noch daran arbeiten, dass sich die Sensoren drahtlos mit passenden Messgeräten verbinden. Ausserdem möchten sie erforschen wie gut die Entwicklung unter ungünstigen Umweltbedingungen wie extremen Temperaturen, schwankender Luftfeuchtigkeit oder langer Sonneneinstrahlung funktioniert. (Quelle: Pressetext)
