I giovani scienziati dell'Università ITMO hanno proposto un nuovo tipo di nanosensori ottici. Il loro principio di funzionamento si basa sull'interazione della luce in film sottili:un effetto simile si può osservare nelle bolle di sapone. Tali sensori possono essere prodotti rapidamente utilizzando una stampante a getto d'inchiostro e un inchiostro speciale a base di biossido di titanio. Nel futuro, i sensori possono essere utilizzati per analisi biomediche rapide. I risultati sono pubblicati in Nanoscala .

La progettazione di sensori sensibili ed economici per la ricerca biomedica è uno dei compiti più importanti della scienza moderna. Per risolverlo, I ricercatori dell'Università ITMO lavorano per cambiare il principio di funzionamento di una stampante convenzionale. Utilizzando la stampa a getto d'inchiostro, gli scienziati creano sistemi sofisticati per il rilevamento di nano-oggetti.

La sintesi inizia dopo la preparazione di uno speciale inchiostro contenente biossido di titanio. Utilizzando una stampante a getto d'inchiostro, viene applicato su un substrato di silicio sotto forma di un film di 200-400 nanometri di spessore, che è centinaia di volte più sottile di un capello umano. A causa di questa interferenza, la pellicola trasparente sembra colorata, e il suo colore dipende dal suo spessore. Una volta un oggetto su scala nanometrica, sia essa una nanoparticella o un batteriofago, è attaccato alla superficie del film, lo spessore cambia e anche il colore. Utilizzando una scala appositamente progettata per la valutazione del colore della pellicola, gli scienziati possono capire quanti nano-oggetti si sono depositati su di esso e di che dimensioni sono.

Il prototipo del sensore sviluppato è in grado di condurre analisi sia qualitative che quantitative, anche se non è ancora selettivo. Gli scienziati hanno in programma di immobilizzare gli anticorpi sulla superficie del film per rilevare le singole proteine ​​nei campioni biologici.

"Ci siamo preparati molto:abbiamo progettato il concetto e studiato molta letteratura. Poiché questo metodo si basa su un fenomeno fisico complesso, non abbiamo lavorato solo come chimici, ma ha anche cercato di prendere in considerazione l'ottica, aspetti tecnologici e biologici. Per di qua, siamo riusciti a risolvere una serie di problemi tecnici durante l'esperimento:abbiamo selezionato i parametri del film e del substrato e abbiamo anche adattato l'inchiostro precedentemente sviluppato. Il nostro ulteriore lavoro è finalizzato all'adattamento del sistema sviluppato per l'applicazione biomedica di tali sensori, " commenta Anna Frosinyuk, il primo autore dello studio e uno studente del Laboratorio SCAMT dell'Università ITMO.