Lepsze biosensory

Lepsze biosensory

Czujniki biologiczne, czyli tzw. biosensory stanowią ważną grupę najnowszych osiągnięć technologicznych. Przenosząc sygnał biologiczny na grunt optyki lub elektroniki mogą informować nas o zagrożeniu pochodzącym zarówno z wewnętrznych jak i zewnętrznych środowisk.

Są w stanie wyczuwać toksyczne związki chemiczne i cząsteczki w powietrzu. Nieobce są im również enzymy czy przeciwciała znajdujące się w organizmie, a mogące wskazywać na występowanie cukrzycy, raka i innych chorób.

Biosensor optyczny działa na zasadzie absorpcji światła o określonym widmie. Przy zaburzeniu jego pracy przez określony czynnik, zakres widma zostaje przesunięty. Im węższe natomiast jest pasmo pochłanianego światła, tym bardziej wrażliwy jest dany czujnik biologiczny.

- Obecnie dostęne absorbery plazmoniczne wykorzystywane do budowy biosensorów posiadają przepustowość rezonansową na poziomie 50 nanometrów - powiedział Koray Aydin, profesor inżynierii elektrycznej w McCormick School of Engineering – Projektowanie absorberów o węższym paśmie jest ekstremalnie trudnym zadaniem.

Aydin i jego zespół stworzyli jednak nowe nanostruktury, które pochłaniają bardzo wąskie spektrum światła mieszące się w zakresie zaledwie 12 nanometrów. Ich odkrycie może znaleźć szereg zastosowań, w tym wspomnianą biosensorykę.

- Jesteśmy przekonani, że nasza unikalna konstrukcja zwiększy czułość nowych biosensorów - powiedział Aydin – Prace badawcze stanowiły dla nas ogromne wyzwanie, szczególnie dlatego, że pracowaliśmy na bardzo małych cząsteczkach i substancjach o bardzo niskim stężeniu.

Aydin już teraz snuje marzenia o wykorzystaniu absorbera w fototermice, termowoltaice, nowych metodach zapisu magnetycznego, badaniach nad emisją cieplną oraz pozyskiwaniu energii na drodze solarno-parowej.

(rr)