Световой нано-сенсор, способный обнаруживать мельчайшие патогены

Световой нано-сенсор, способный обнаруживать мельчайшие патогены

05 Sep 2019
180
Прослушать

Вирусы настолько малы, что для их обнаружения с помощью света необходимы инструменты, работающие в нанодиапазоне. Такие сенсоры очень сложно изготовить, поскольку большинство производственных процессов разрушают наноразмерные структуры.

Недавно ученые американского университета Пердью разработали способ сочетания трехмерных плазмонных* наноматриц - специальных устройств для манипулирования светом - с отслаивающимися пленками, которые можно наносить практически на что угодно. Затем они смогли успешно объединить новые наклейки с традиционными системами визуализации для обнаружения исключительно малых оптических сигналов.

По словам разработчиков,

Поскольку эта методология позволяет физически отделять плазмонные наноматрицы от донорской пластины и переносить их на другую поверхность без повреждений, она обеспечивает существенную экономию средств и времени в производственном процессе.

Информация об этой разработке была недавно опубликована в журнале Nano Letters.

Так как процесс производства таких сенсоров осуществляется в дистиллированной воде, при комнатной температуре и без использования "жестких" химических веществ или физических методов, он очень щадящий и позволяет исследователям поддерживать идеальную нанометровую точность.

Наноматрицы интегрированы в пленку на кремниевой пластине. При помещении в воду пленка отслаивается, и пластина может быть использована снова, что делает устройство дешевым и позволяет быстро его изготавливать.

В ближайшее время ученые предполагают протестировать эту технологию в медицинских целях, попытавшись использовать ее для обнаружения белков-мишеней, таких как вирусные белки. Затем то же самое устройство планируется использовать для обнаружения других целей. Для этого наклейки с наноматрицами закрепляются на линзах сенсоров, входящих в состав обычных систем визуализации. Пленка может легко прилипать к нужной поверхности, не повреждая ее.

* Поверхностные плазмоны - квазичастицы, которые сильно взаимодействуют со светом, приводя к образованию поляритонов. Поверхностный плазмонный резонанс используется в биохимии, чтобы определять присутствие молекул на поверхности.