Utskrift från Malmö högskolas webbplats www.mah.se

Viskoelastiska bioelektrokatalytiska material

Kontaktperson: Tautgirdas Ruzgas
Ansvarig: Tautgirdas Ruzgas
Medarbetare: Thomas Arnebrant
Finansiär: Vetenskapsrådet
Tidsram: 2012-01-01 -- 2014-12-31
Forskningsprofil: Biologiska gränsytor
Forskningsprogram: Biofilms - Research Center for Biointerfaces
Fakultet/institution: Fakulteten för Hälsa och samhälle, Institutionen för biomedicinsk vetenskap
Ämne: Naturvetenskap

Inom forskning, på sjukhus och även hemma använder många människor elektroder som fungerar som biosensorer (bioelektroanalytiskt instrument) för att mäta glukoshalt i blod. Som regel tillverkas dessa och andra elektroder av fasta material som begränsar deras tillämpning. Elektroderna kan till exempel inte sättas på kontaktlinser i ögat, på flexibla katetrar eller mjuka plåster på sår.

Vi kommer att ta fram en forskningsplan som svarar på frågor om hur man kan framställa ett bio-elektro-katalytiskt material som är mjukt, flexibelt, elastiskt, eller viskoelastiskt. Målet är ett viskoelastiskt material där funktionen kan styras av pålagd spänning eller ström, eller där själva materialet avger spänning eller elektrisk ström. Med funktion avses här biosensorfunktion för att mäta glukoshalt, biobränslecellfunktion som genererar elektrisk energi i kontakt med en biologisk vätska, eller att generera väteperoxid i ett plåster på en sår.
För att dessa och liknande funktioner skall kunna realiseras i nära kontakt med kroppsvävnad krävs det att elektroderna har matchande viskoelastiska egenskaper som det material de appliceras, klistras eller målas på.

Projektet avser att studera hur man skulle skapa sådana viskoelastiska bioelektrokatalytiska material från nanopartiklar. För att kunna realisera denna tanke måste vi också genom metodiska studier skaffa kunskap om hur yt- och kolloidala krafter vid enskilda individuella nanopartiklar kan användas för att framställa viskoelastiska bioelektrokatalytiska material.

Description in English

Research on bioelectrochemistry, bioelectronics, biosensors and more generally in electrochemistry often rely on electrodes that are made from solid electron conducting metal or carbon. In this project we address a gap of knowledge which is lacking for designing soft, flexible and, in general, viscoelastic bioelectrocatalytic (electrode) materials. Viscoelastic bioelectrocatalytic materials would allow a number of new applications of bioelectrocatalysis in formats of attachable and adhering films, patches, paints etcetera where the function is controlled by externally applied voltage or current.

Specifically, we intend to investigate how viscoelastic bioelectrocatalytic materials could be made from nanoparticles. The main objective of the project is to build a knowledge base addressing the role of surface and colloidal forces at single nanoparticle level and using this to construct nanomaterials with defined viscoelastic properties and bioelectrocatalytic characteristics based on 2D and 3D assembly of nanoparticles. The project will test a few proof-of-concept applications of viscoelastic bioelectrocatalytic materials as biofuel cells (BFC) and biosensor electrodes.

 

Senast uppdaterad av Magnus Jando