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- 化學(xué)家為納米物體“打印”傳感器
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2020/12/2
ITMO大學(xué)的年輕科學(xué)家提出了一種新型的光學(xué)納米傳感器。它們的工作原理基于薄膜中光的相互作用：在肥皂泡中可以觀察到類似的效果。這種傳感器可以使用噴墨打印機(jī)和由二氧化鈦制成的特殊墨水快速制造。將來，這些傳感器可用于快速生物醫(yī)學(xué)分析。研究結(jié)果發(fā)表在《納米尺度》上。
設(shè)計用于生物醫(yī)學(xué)研究的靈敏且廉價的傳感器是現(xiàn)代科學(xué)中最重要的任務(wù)之一。為了解決這個問題，ITMO大學(xué)的研究人員致力于改變傳統(tǒng)打印機(jī)的工作原理。使用噴墨打印，科學(xué)家創(chuàng)建了用于檢測納米物體的復(fù)雜系統(tǒng)。
在制備包含二氧化鈦的特殊油墨后，開始合成。使用噴墨打印機(jī)，將其以厚度為200-400納米的薄膜形式施加到硅基板上，該薄膜的厚度比人的頭發(fā)薄數(shù)百倍。由于這種干擾，透明膜看起來是有色的，其顏色取決于其厚度。一旦將納米級物體（無論是納米粒子還是噬菌體）附著到薄膜表面，其厚度就會改變，顏色也會隨之改變。使用專門設(shè)計的標(biāo)尺進(jìn)行膠片色彩評估，科學(xué)家可以計算出有多少納米物體沉積在其上以及它們的大小。
盡管還沒有選擇性，但開發(fā)的傳感器原型能夠進(jìn)行定性和定量分析。科學(xué)家計劃將抗體固定在薄膜表面上，以檢測生物樣品中的單個蛋白質(zhì)。
“我們做了很多準(zhǔn)備工作：設(shè)計了概念并研究了許多文獻(xiàn)。由于這種方法是基于復(fù)雜的物理現(xiàn)象，因此我們不僅是化學(xué)家，而且還嘗試考慮了光學(xué)，技術(shù)和生物學(xué)方面的問題。通過這種方式，我們設(shè)法解決了實驗過程中的許多技術(shù)問題：我們選擇了薄膜和基材的參數(shù)，還采用了以前開發(fā)的墨水，我們的進(jìn)一步工作旨在使開發(fā)的系統(tǒng)適應(yīng)于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。研究的第一作者，ITMO大學(xué)SCAMT實驗室的學(xué)生Anna Frosinyuk說道。
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