(Phys.org) -- Il professore di chimica dell'Università del Maryland John Fourkas e il suo gruppo di ricerca hanno sviluppato nuovi materiali e tecniche di nanofabbricazione per costruire versioni miniaturizzate di componenti necessari per la diagnostica medica, sensori e altre applicazioni. Questi componenti miniaturizzati, molti dei quali impossibili da realizzare con le tecniche convenzionali, consentirebbero analisi rapide a costi inferiori e con piccoli volumi di campione.

Fourkas e il suo team hanno creato materiali che consentono la manipolazione 3D simultanea di oggetti microscopici utilizzando pinzette ottiche e un metodo punto per punto unico per la litografia (il processo di utilizzo della luce nell'incisione del silicio o altri substrati per creare chip e altri componenti elettronici) . Come riportano in un articolo di ricerca pubblicato nel numero di agosto di Scienze chimiche , la combinazione di queste tecniche consente loro di assemblare complesse strutture 3D da più componenti microscopici.

Questo lavoro si basa sulle scoperte precedenti di Fourkas e del suo team nell'uso della luce visibile per realizzare minuscole strutture per applicazioni come comunicazioni ottiche, controllo del comportamento delle celle e produzione di circuiti integrati.

"Questi materiali hanno aperto le porte a una serie di nuove tecniche per la micro e nanofabbricazione, "dice Fourkas. "Per esempio, siamo stati in grado di eseguire intrecci e tessere con fili che hanno un diametro più di 100 volte più piccolo di quello di un capello umano". Fourkas e il suo gruppo mostrano anche strutture 3D composte da microsfere di vetro, un microscopico palo di tetherball, e una cruna microscopica che è stata infilata.

"Uno degli aspetti interessanti di questo insieme di tecniche è che è compatibile con un'ampia gamma di materiali. Ad esempio, possiamo tessere insieme fili con composizioni completamente diverse per creare microtessuti funzionali o costruire dispositivi microscopici "mattone dopo mattone con blocchi che hanno proprietà chimiche o fisiche diverse".

Oltre ad essere tecnologie abilitanti per la realizzazione di dispositivi microscopici analitici e diagnostici, Fourkas prevede che queste tecniche siano utili nello studio e nel controllo del comportamento di singole cellule e gruppi di cellule.

Manipolazione ottica simultanea su microscala, la fabbricazione e l'immobilizzazione in mezzi acquosi è stata scritta da Farah Dawood, Sijia Qin, Linjie Li, Emily Y. Lin e John T. Fourkas.