(PhysOrg.com) -- Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un sensore versatile e ad alta sensibilità per rilevare analiti che vanno dalle molecole gassose a quelle biologiche.

National Institute for Materials Science (NIMS) ha annunciato l'8 febbraio, 2011 che il ricercatore Genki Yoshikawa del NIMS International Center for Materials Nanoarchitechtonics (MANA), Istituto Federale Svizzero di Tecnologia, Losanna e il premio Nobel Dr. Heinrich Rohrer hanno sviluppato congiuntamente un versatile sensore a membrana per sollecitazioni superficiali ad alta sensibilità. I dettagli sono stati presentati in Nano lettere della Società Chimica Americana.

Il sensore cantilever nanomeccanico è un dispositivo promettente per il rilevamento in tempo reale e senza etichette di vari analiti che vanno dalle molecole gassose a quelle biologiche. Il principio di rilevamento principale si basa sullo stress superficiale indotto dall'analita, che fa una curva a sbalzo. La flessione viene rilevata da un raggio laser riflesso. Però, questo metodo non è applicabile a un analita opaco come il sangue. I cantilever piezoresistivi applicabili agli analiti opachi hanno il problema di una minore sensibilità.

In questo lavoro, una "membrana di adsorbato" è sospesa da quattro "fasci di rilevamento" piezoresistivi, che costituiscono un ponte di Wheatstone completo. Lo squilibrio di stress indotto dall'analita adsorbito viene efficacemente rilevato dal ponte. La valutazione di questo sensore di stress superficiale a membrana dimostra un'elevata sensibilità paragonabile ai metodi ottici e un fattore di oltre 20 superiore a quello ottenuto con un cantilever piezoresistivo standard. Le analisi agli elementi finiti indicano che la sensibilità sarà migliorata modificando le dimensioni della membrana e delle travi.

I ricercatori suggeriscono che questa piattaforma dovrebbe aprire una nuova era di rilevamento basato sullo stress superficiale a causa delle varie comodità e vantaggi della lettura piezoresistiva integrata.