Przełom w syntetyzowaniu nanoprzewodów rewolucjonizuje czujniki biologiczne

Przełom w syntetyzowaniu nanoprzewodów rewolucjonizuje czujniki biologiczne

Syntetyzowanie nanoprzewodów (NW) umożliwia ich bezpośrednią integrację z systemami mikroelektronicznymi oraz ich zdolność do zachowywania się jak wysoce wrażliwe biomolekularne detektory, może zrewolucjonizować biologiczne aplikacje diagnostyczne, wynika z raportu opublikowanego w Nature.

„Elektronicznie włączyliśmy je w biochemiczne systemy komórek,” – powiedział autor, Mark Reed z Harold Hodgkinson Professor of Engineering & Applied Scence. „To odkrycie ma głębokie implikacje zarówno dla aplikacji z zakresu nanotechnologii, jak również dla szybkości i czułości, jaką wnoszą do diagnostyki.”

Interdyscyplinarny zespół naukowców z Yale Institute for Nanoscience and Quantum Engineering pokonał barierę syntetyzowania nanoprzewodów przy pomocy techniki mokrej litografii metodą prób i błędów. Te nanoprzewody są strukturalnie stabilne i demonstrują niespotykaną dotąd czułość jako sensory do detekcji antyciał i innych biologicznie ważnych molekuł.

Badania pokazały zdolność nanoprzewodów do monitorowania zachowania antyciał, jak również do badania w czasie rzeczywistym reakcji odpornościowej żywej komórki przy użyciu aktywnych T-limfocytów jako modelu. Kluczowym z punktu widzenia detekcji jest wykrycie jonów wodoru, albo kwasowości w reakcjach fizjologicznych w ciele.

”Można sobie wyobrazić proces wytwarzania nanoprzewodów jak rzeźbienie. Może to być robione zarówno przy wykorzystaniu skały, jak i gliny – my zrobiliśmy to ze skały,” – powiedział Terek Fahmy, jeden z autorów odkrycia. „Jeśli wcześniejszą precyzję określilibyśmy jako użycie piły, to my wykorzystaliśmy molekularny skalpel.”

”Nie tylko uzyskaliśmy gładką powierzchnię wysokiej jakości, jaką chcieliśmy, ale jesteśmy również zdolni do wytwarzania ich mniejszymi niż sami zakładaliśmy.” – powiedział Eric Stern, główny autor odkrycia.

”Projekt ten jest potężną demonstracją tego, co próbujemy osiągnąć w Yale Institute of Nanoscience and Quantum Engineering,” – powiedział Paul Fleury z Yale Institute. „To był przykład nadzwyczajnej współpracy inżynierii biomedycznej, elektrycznej i mechanicznej z chemią i fizyką stosowaną, które razem pracowały dla nas.”

(lk)