Покрытие из кофейной гущи повышает точность измерений активности мозга

Исследователи из Университет Цинциннати сообщили о первом применении кофейных отходов для создания экологически чистого покрытия электродов. Обработанные датчики предназначены для чувствительных нейрохимических измерений. Результаты работы будут представлены на встрече Американского химического общества, сообщает EurekAlert.

Ученые обнаружили, что покрытие из пористого углерода на электродах в три раза ускоряет скорость протекания окислительно-восстановительных реакций в присутствии дофамина. Этот результат говорит о большей чувствительности электродов, обработанных углеродов, подчеркивают исследователи.

«Пористая структура материала позволяет большему количеству молекул дофамина участвовать в реакции, кроме того электрод с углеродным покрытием на мгновение захватывает дофамин в естественных неровностях поверхности, — отмечает Эшли Росс, руководитель исследования. — Эти свойства повышают чувствительность электрода и позволяют проводить эксперименты, требующие высокой точности».

Кофейная гуща ранее использовалась для изготовления пористых углеродных конденсаторов. Однако это первый опыт применения этого материала в нейрохимии.

Традиционные микроэлектроды, которые используют в нейрологии, изготавливаются из углеродного волокна — тонких твердых углеродных нитей, связанных вместе. Изготовление таких электродов, как правило, является трудоемким и дорогостоящим процессом. По словам Росс, использование кофейных отходов существенно снизит стоимость таких датчиков.

В своей работе исследователи высушивали кофейную гущу, после чего нагревали ее в трубчатой печи до температуры около 700°C. Полученный материал помещали в раствор гидроксида калия, чтобы активировать углерод и сформировать пористую структуру. После этого ученые повторно нагревали смесь в атмосфере азота, чтобы удалить все примеси. Получалась суспензия черного цвета из пористых частиц углерода.

На последнем этапе ученые разбавляли полученную суспензию водой и окунали в раствор электроды. В результате на его поверхности формировалась углеродная пленка почти в 100 раз тоньше человеческого волоса.

Исследователи сравнили характеристики покрытых и непокрытых электродов для обнаружения небольшого количества дофамина посредством циклической вольтамперометрии. В процессе эксперимента на электроде быстро изменялось напряжение, что приводило к попеременному окислению и восстановлению дофамина.

Оказалось, что датчики, покрытые углеродом, в три раза ускоряют скорость протекания реакций. Разработанный метод позволяет фиксировать высвобождение нейротрансмиттера также быстро, как это происходит в мозге.

«Новый материал поможет нам лучше понимать активность мозга и определять мельчайшие уровни изменения нейротрансмиттеров», — отмечает Росс.

На следующем этапе ей команда планирует создать электрод, который будет полностью состоять из отработанных кофейных отходов.


Читать далее:

«Джеймс Уэбб» сделал самую четкую фотографию звезды в истории

Добровольная смерть. Рассказываем, как работает процедура эвтаназии во всем мире

Ученые наткнулись на археологическую аномалию 1500-летней давности

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Эта черная дыра «проснулась» настолько голодной, что нарушила все модели ученых
Космос
Мошенники начали использовать схему с домофоном, чтобы красть деньги с банковских карт
Новости
Галактика-соседка Млечного Пути начинает разрушаться: что происходит
Космос
Россиян поздравили с Днем космонавтики прямо с МКС
Космос
Разработаны «бактерии-шпионы»: они посылают сигнал, заметный с высоты
Наука
Ученые разработали «плащ-невидимку» для нейронов для лечения Паркинсона
Наука
В России разработали проект строительства атомной электростанции на Луне
Космос
Пробуждение гиганта: яркие вспышки наблюдали у проснувшейся черной дыры
Космос
В ИТМО придумали, как «продлить жизнь» ракового белка для тестирования лекарств
Наука
Создана карта полумиллиарда нейронных связей, которые позволяют мышам видеть
Наука
Ученые из Яндекса и MIT придумали, как запускать LLM на ноутбуках и смартфонах
Новости
Облачную платформу для квантовых вычислений создали в Университете Иннополис
Новости
Эйнштейн ошибся: возможно, пространства-времени вообще не существует
Космос
Тестовый снимок «Гершель» показал скрытые галактики во Вселенной
Космос
«Яндекс» ищет хакеров, чтобы проверить безопасность нейросетей
Новости
Запрет ИИ обсудят в России: каким будет новый закон
Наука
Google показала Ironwood: чип для ИИ, который в 24 раза быстрее самого мощного суперкомпьютера
Новости
Найдена связь между незаметными повреждениями мозга и риском деменции
Наука
Ученые придумали, как защитить изделий из титана в экстремальных условиях
Новости
Посмотрите на боевого робота-скарабея: его сделали в Москве
Новости