Kemikere udskriver sensorer til nanoobjekter

Unge forskere fra ITMO University foreslog en ny type optiske nano-sensorer. Deres funktionsprincip er baseret på lysets interaktion i tynde film:en lignende effekt kan observeres i sæbebobler. Sådanne sensorer kan hurtigt fremstilles ved hjælp af en inkjet-printer og specialblæk lavet af titaniumdioxid. I fremtiden, sensorerne kan bruges til hurtig biomedicinsk analyse. Resultaterne offentliggøres i Nanoskala .

Design af følsomme og billige sensorer til biomedicinsk forskning er en af ​​de vigtigste opgaver i moderne videnskab. For at løse det, ITMO University forskere arbejder på at ændre driftsprincippet for en konventionel printer. Brug af inkjet-print, forskere skaber sofistikerede systemer til at detektere nano-objekter.

Syntesen starter efter at en speciel blæk indeholdende titaniumdioxid er fremstillet. Brug af en inkjetprinter, det påføres et siliciumsubstrat i form af en film, der er 200-400 nanometer tyk, som er hundredvis af gange tyndere end et menneskehår. På grund af denne interferens, den gennemsigtige film ser ud til at være farvet, og dens farve afhænger af dens tykkelse. Engang et objekt i nanoskala, det være sig en nanopartikel eller en bakteriofag, er fastgjort til filmoverfladen, tykkelsen ændrer sig og det samme gør farven. Ved at bruge en specialdesignet skala til filmfarvevurderingen, forskere kan finde ud af, hvor mange nano-objekter, der har sat sig på det, og hvilken størrelse de er.

Den udviklede sensorprototype er i stand til at udføre både kvalitative og kvantitative analyser, selvom det endnu ikke er selektivt. Forskere planlægger at immobilisere antistoffer på filmoverfladen for at påvise individuelle proteiner i biologiske prøver.

"Vi forberedte os meget:designede konceptet og studerede en masse litteratur. Da denne metode er baseret på et komplekst fysisk fænomen, vi arbejdede ikke kun som kemikere, men forsøgte også at tage højde for det optiske, teknologiske og biologiske aspekter. Denne måde, vi formåede at løse en række tekniske problemer under eksperimentet:vi valgte parametrene for filmen og substratet og tilpassede også det tidligere udviklede blæk. Vores videre arbejde er rettet mod at tilpasse det udviklede system til biomedicinsk anvendelse af sådanne sensorer, " kommenterer Anna Frosinyuk, den første forfatter til undersøgelsen og en studerende ved ITMO University's SCAMT Laboratory.