Nieuws

Explosievenvangers op een chip

Arjen Dijkgraaf |
Analyse & Labtechnologie, Nanotechnologie, Organische chemie

Met op maat gemaakte moleculaire kooitjes als onderdeel van een transistor kun je sporen van TNT en aanverwante explosieven detecteren op nanomolair niveau. Delftse en Twentse onderzoekers presenteerden de bouwbeschrijving zojuist in het tijdschrift Nano Letters.

De kooitjes van de Delftse promovendus Anping Cao en de Twentse postdoc Wei Zhu, en hun respectievelijke begeleiders Louis de Smet en Jurriaan Huskens, heten officieel metal-organic polyhedra. Qua constructie lijken ze een beetje op MOFs maar het zijn losstaande moleculen. Ze worden opgebouwd uit vier langgerekte organische verbindingen als spijltjes, bij elkaar gehouden door twee koppelstukken die bestaan uit koper en zuurstof. Het inwendige heeft een volume van ongeveer één kubieke nanometer zodat TNT oftewel 2,4,6-trinitrotolueen er precies in past. De spijlen zijn bovendien zo ontworpen dat de uiteinden van een TNT-molecuul er allemaal tegelijk ‘zwakke’ bindingen mee kunnen vormen, waarbij ze de elektronenwolk rond het kooitje naar zich toe trekken.

Om dat laatste te detecteren plakje een aantal van die kooitjes op een silicium-nanodraadje, dat je etst op een chip en coat met een monolaag van 2-(4-pyridylethyl)-triethoxysiloxaan (PETES) voor de hechting. Zo’n draadje werkt als veldeffecttransistor (FET) met de kooitjes als ‘gate’: zodra ze een TNT-molecuul invangen verandert de stroomsterkte die de transistor bij een gelijkblijvend potentiaalverschil doorlaat.

De onderzoekers bouwden zulke FET’s in in een microfluïdische cel waar ze 100 % ethanol door lieten stromen. Een nanomol TNT per liter ethanol bleek nog te detecteren. De sensor toonde zich daarbij behoorlijk robuust en stabiel. Dinitrotolueen mat hij ook, zij het alleen in wat hogere concentraties; 4-nitrotolueen (dus met één nitrogroep in plaats van drie) gaf nauwelijks meer een signaal.

Als het lukt kooitjes te bouwen die selectief ándere moleculen binden, moet je die ook kunnen detecteren. De rest van de sensorconstructie blijft daarbij gelijk.

bron: TU Delft

Deel deze pagina

Lableveranciers

Single-Use Event 2018

Join us for the ultimate networking event in the world of (bio)pharmaceutical manufacturing, biotechnology and bioprocessing!

Wat verdien jij? Doe mee aan het jaarlijkse Bèta Salaris Onderzoek!

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je aan voor de nieuwsbrief en blijf op de hoogte van het laatste nieuws van C2W.

Meld je nu aan!

Word abonnee/lid

Sluit nu een abonnement af of word lid van de KNCV en ontvang elke week het laatste nieuws, digitaal of op papier. 

Sluit nu een abonnement af!

Naar boven