Le nuove caratteristiche di questo materiale biomimetico ci consentiranno di sviluppare più sensori chimici di dimensioni nanometriche sullo stesso substrato mediante litografia a fascio di elettroni, di conseguenza, verranno sviluppati biochip multifunzionali di grande versatilità. La possibilità di registrare su scala nanometrica è un vantaggio essenziale per i materiali biomimetici tradizionali poiché questo nuovo materiale sviluppato dai ricercatori dell'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) e dell'Universidad Complutense (UCM) nell'ambito del campus Moncloa offre potenziali applicazioni commerciali.

Questo materiale è composto da un polimero lineare reticolante la cui struttura molecolare è alterata dal bombardamento con elettroni. In questo modo, è possibile utilizzare un fascio di elettroni di pochi nanometri di spessore, come se fosse una matita a punta ultra fine, per scrivere un modello su un film di questo materiale aderito a un substrato. Dopo la scrittura (litografia), il film è immerso in uno sviluppatore liquido in grado di dissolvere l'area del film irradiata dal fascio e lasciare intatto il pattern non irradiato sul substrato.

Inoltre, il materiale si comporta come un polimero a stampa molecolare (MIP), questo è, è in grado di riconoscere una molecola o un composto specifico dopo un processo di stampa a livello molecolare. I MIP sono materiali sintetici con funzionalità simili a determinate molecole biologiche, come antigeni e anticorpi, utilizzati come recettori per rilevare determinate molecole, per questo motivo i MIP sono considerati materiali biomimetici. I principali vantaggi dei MIP rispetto ai recettori biologici sono una maggiore resistenza alle sostanze chimiche e alle condizioni meteorologiche estreme, minor costo e la capacità di creare recettori chimici sintetici inesistenti in natura.

Ad oggi, per sviluppare sensori, i metodi utilizzati per registrare i film nei MIP si basano su tecniche di stampa e fotolitografia. Il principale svantaggio del metodo di stampa è la possibile contaminazione delle superfici del film di MIP che sono a contatto con stampi di stampa, mentre la tecnica della fotolitografia non è adatta a creare ragioni nanometriche. Il nuovo materiale può essere registrato su scala nanometrica senza bisogno di stampo di maschera.

I ricercatori dell'UPM e dell'UCM hanno sviluppato modelli nanometrici di questo materiale su substrati di silicio utilizzando un fascio di elettroni e dimostrando la funzionalità del MIP. Il materiale è in grado di riconoscere la Rodamina 123, che è una molecola fluorescente di alta sensibilità e selettività rispetto ad altre rodamine. La metodologia utilizzata per sviluppare questo materiale può essere applicata alla sintesi di altri materiali suscettibili di essere registrati da fasci di elettroni e in grado di rilevare sostanze di interesse in tossicologia e biomedicina.

Lo sviluppo di strutture nanometriche di materiali sensoriali ha un duplice scopo. in primo luogo, una maggiore interazione tra il sensore e l'ambiente in cui viene rilevato l'analita, aumentando la velocità e la sensibilità di rilevamento. In secondo luogo, le ridotte dimensioni delle strutture dei sensori ci consentono di integrare più elementi in un solo chip o substrato risparmiando sui costi e aumentandone l'affidabilità e la funzionalità delle prove.