Soczewki reagujące na zmianę pH

Soczewki reagujące na zmianę pH

Naukowcy z Chin użyli znanego białka aby zbudować mikroskopijne, mierzące kilkaset nanometrów średnicy soczewki optyczne, których zdolność skupiania zmienia się wraz ze zmianą pH środowiska. Tego typu soczewki mogłyby być komponentem układów lab-on-a-chip i systemów elektronicznych.

Zespół naukowców pod przewodnictwem Hong-Bo Sun i Wen-Fei Dong z Jilin University skierował impulsy światłą laserowego na mieszaninę rozpuszczonego białka albuminy surowicy krowy zawierającej fotouczulacz – błękit metylenowy. Energia lasera uwolniła z barwnika wolne rodniki które spowodowały reakcję sieciowania cząsteczek białka prowadząc do powstania hydrożelu. Struktura hydrożelu może być sterowana programem komputerowym, który może kontrolować impulsy lasera tak, aby „wyciąć” odpowiednie soczewki z roztworu białka.

Sukcesem chińczyków jest opracowanie systemu produkującego soczewki o gładkiej powierzchni, zdolne do skupiania świata. Poprzednio naukowcy otrzymywali z białka soczewki o zbyt dużej porowatości powierzchni. Istotnym jest, że otrzymane soczewki mogą zmieniać swoje właściwości w zależności od pH środowiska. Wynika to z faktu, że usieciowana za pomocą lasera struktura białka zawiera grupy funkcyjne o właściwościach słabych kwasów i słabych zasad, które mogą przyjmować i oddawać protony w zależności od odczynu pH. Powoduje to zmianę w oddziaływaniach elektrycznych pomiędzy fragmentami białka, a zatem może prowadzić do zwiększania lub kurczenia się mikrostruktury białka i zmiany współczynnika przepuszczalności światła. W ten sposób można sterować zdolnością skupiającą soczewki.

(pj)