Jonge wetenschappers van de ITMO University stelden een nieuw type optische nanosensoren voor. Hun werkingsprincipe is gebaseerd op de interactie van licht in dunne films:een soortgelijk effect kan worden waargenomen in zeepbellen. Met een inkjetprinter en speciale inkt van titaandioxide kunnen dergelijke sensoren snel worden vervaardigd. In de toekomst, de sensoren kunnen worden gebruikt voor snelle biomedische analyse. De resultaten zijn gepubliceerd in nanoschaal .

Het ontwerpen van gevoelige en goedkope sensoren voor biomedisch onderzoek is een van de belangrijkste taken in de moderne wetenschap. Om het op te lossen, Onderzoekers van de ITMO University werken aan het veranderen van het werkingsprincipe van een conventionele printer. Met behulp van inkjetprinten, wetenschappers creëren geavanceerde systemen voor het detecteren van nano-objecten.

De synthese begint nadat een speciale inkt met titaniumdioxide is bereid. Met behulp van een inkjetprinter, het wordt aangebracht op een siliciumsubstraat in de vorm van een film van 200-400 nanometer dik, die honderden keren dunner is dan een mensenhaar. Door deze interferentie de transparante film lijkt gekleurd, en de kleur hangt af van de dikte. Ooit een object op nanoschaal, of het nu een nanodeeltje of een bacteriofaag is, is bevestigd aan het filmoppervlak, de dikte verandert en de kleur ook. Met behulp van een speciaal ontworpen schaal voor de beoordeling van de filmkleur, wetenschappers kunnen achterhalen hoeveel nano-objecten zich erop hebben gevestigd en hoe groot ze zijn.

Het ontwikkelde sensorprototype kan zowel kwalitatieve als kwantitatieve analyses uitvoeren, hoewel het nog niet selectief is. Wetenschappers zijn van plan antilichamen op het filmoppervlak te immobiliseren om individuele eiwitten in biologische monsters te detecteren.

"We hebben veel voorbereiding gedaan:het concept ontworpen en veel literatuur bestudeerd. Omdat deze methode gebaseerd is op een complex fysiek fenomeen, we werkten niet alleen als chemici, maar probeerde ook rekening te houden met de optische, technologische en biologische aspecten. Op deze manier, we hebben tijdens het experiment een aantal technische problemen weten op te lossen:we hebben de parameters van de film en het substraat geselecteerd en ook de eerder ontwikkelde inkt aangepast. Ons verdere werk is gericht op het aanpassen van het ontwikkelde systeem voor de biomedische toepassing van dergelijke sensoren, " zegt Anna Frosinyuk, de eerste auteur van de studie en een student aan het SCAMT-laboratorium van de ITMO University.