(PhysOrg.com) -- Un processo utilizzato per produrre strutture nanoscopiche come circuiti integrati sempre più piccoli, biosensori, e i chip genetici sono noti come nanolitografia dip-pen, in cui la nanopunta di un microscopio a forza atomica viene utilizzata per “scrivere” un pattern direttamente su un substrato.
Nel diario Angewandte Chemie , un gruppo di ricerca coreano guidato da Jung-Hyurk Lim presso l'Università Nazionale di Chungju a Chungju ha ora introdotto una nanopunta raffinata per questa tecnica. Con la loro "nanoquill", è possibile produrre nanopattern complessi da grandi biomolecole, come particelle virali complete, rapidamente, precisamente, e flessibile.
Microscopia a forza atomica, originariamente progettato per la determinazione delle strutture nanoscopiche delle superfici, da allora è stato utilizzato con successo in un altro uso:nella nanolitografia dip-pen, il nanotip viene immerso come una penna in un "ink well" e le molecole vengono quindi depositate come inchiostro su un substrato adatto per formare nanopattern complessi. Fondamentale per questo processo è un minuscolo menisco d'acqua che si forma tra la superficie su cui scrivere e la nanopunta; il menisco fornisce un percorso attraverso il quale le molecole nell'inchiostro-DNA, peptidi, o proteine:possono spostarsi in superficie. Però, le molecole più grandi non possono diffondersi attraverso il menisco e non possono depositarsi sulla superficie. Grazie a una nuova nanopunta, gli scienziati coreani hanno ora superato questa limitazione. La nuova punta è realizzata in biossido di silicio che è stato rivestito con un polimero biocompatibile ben caratterizzato. Questo forma una rete polimerica nanoporosa con diametri dei pori compresi tra 50 e diverse centinaia di nanometri.
Quando questa punta viene immersa in una soluzione contenente biomolecole, il polimero assorbe il liquido e si gonfia in gel. Quando la "nanoquill" caricata entra in contatto con un substrato rivestito di ammina, le biomolecole si diffondono dal gel sulla superficie. Poiché la diffusione dal gel sulla superficie incontra una resistenza minore rispetto alla diffusione attraverso un menisco d'acqua, è possibile depositare biomolecole molto più grandi rispetto al metodo convenzionale.
A dimostrazione, i ricercatori hanno selezionato particelle virali legate a un colorante fluorescente come inchiostro. Sono stati in grado di usarlo per produrre modelli con più di 1000 nanopunti individuali senza dover riempire la penna. A differenza della tecnica convenzionale, l'aumento del tempo di contatto tra la superficie e la punta della penna aumenta il numero di singoli virus all'interno del punto, ma non il suo diametro. Però, i ricercatori sono stati in grado di generare punti di varie dimensioni (400, 200, e 80 nm) variando il diametro della punta. Questa variazione può essere facilmente controllata dalla durata della reazione di polimerizzazione.
