Теперь, Пин Бай в Институте A*STAR Высокоэффективного Вычисления, Сингапур и коллег развивал быстрый и недорогой способ изготовить множества золотых наноотверстий. Исследователи показали, что жареный картофель датчика построил использование этих наноструктур, может точно обнаружить связанные с раком молекулы в крови и достаточно маленькие, чтобы использоваться в портативных медицинских устройствах.Множества наноотверстия разработаны так, чтобы падающий свет определенных длин волны вызвал крупномасштабные колебания золотых электронов, известных как локализованный поверхностный резонанс плазмона (SPR). Локализованный SPR сосредотачивает поглощенную энергию света, чтобы увеличить флюоресценцию (см. изображение).
«Коммерческие системы SPR уже используются в лабораториях больницы, но они большие и дорогие», говорит Бай. «Мы хотели бы разработать маленькие, переносные устройства для клинического использования на месте. Это требует локализованного SPR, для которого нам нужны множества наноотверстия».Ранее, множества наноотверстия были созданы, используя электроннолучевую литографию (EBL), которая является дорогой и трудоемкой. Бай и коллеги использовали EBL, чтобы создать форму никеля и затем использовали форму, чтобы напечатать образцы наноотверстия на фотосопротивляться материал.
Исследователи сделали наноструктуры, испарившись золото на шаблонную структуру прежде, чем очистить от фотосопротивляться материала. Поскольку форма никеля может много раз снова использоваться, этот метод – названный нанопечатанием – может произвести большие количества золотых множеств наноотверстия.«Мы изготовили множества 140 квадратных миллимикроном наноотверстий с очень немногими дефектами», говорит Бай.
Как первая демонстрация, исследователи показали, что чип датчика, сделанный с их множествами наноотверстия, мог обнаружить антигены рака простаты в крови и был в десять раз более чувствительным, чем идентичное устройство, которое использовало золотой фильм без наноотверстий. Оптимизация структуры кристалла далее улучшила бы чувствительность, отмечает Бай.Команда полагает, что этот жареный картофель мог быть включен в дешевые и портативные устройства пункта ухода для быстрого диагноза болезней, такие как лихорадка денге. «Построенное использование микрожидкого патрона наших множеств наноотверстия о размере кредитной карты», говорит Бай. «В будущем мы надеемся построить датчики, которые используют очень простые источники света, такие как светодиоды и простые датчики, подобные камерам смартфона.
Эти устройства будут иметь широко распространенные заявления через медицинскую науку и могли даже использоваться, чтобы обнаружить загрязнители в еде, воде или воздухе».