Сенсоры наночастиц предложено печатать на обычном принтере

Ученые из петербургского Университета ИТМО предложили новый тип оптических сенсоров наночастиц, работающих за счет интерференции света в тонких пленках: этот эффект можно наблюдать в мыльных пузырях. Такие сенсоры можно быстро изготавливать при помощи обычного струйного принтера и специально созданных чернил на основе диоксида титана.
Сенсоры наночастиц предложено печатать на обычном принтере

Создание чувствительных и недорогих сенсоров для биомедицинских исследований – одна из актуальных задач современной науки. Ученые адаптировали для этого принцип, лежащий в основе работы обычного принтера.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Основным элементом предлагаемого устройства являются специальные чернила на основе диоксида титана. При помощи струйной печати их наносят на кремниевую подложку. Застывая они образуют тонкую пленку толщиной 200-400 нанометров: это в сотни раз тоньше человеческого волоса. Из-за интерференции прозрачная пленка кажется цветной, а ее цвет зависит от толщины. Когда на поверхность пленки садится наноразмерный объект (наночастицы, вирусы) толщина меняется, а вместе с ней меняется и цвет. Используя специально разработанную шкалу, ученые могут по цвету пленки понять, сколько нанообъектов на нее осело и какого они размера.

Мы провели серьезную теоретическую работу: продумали концепцию, изучили много литературы. Поскольку в основе сложное физическое явление, мы работали не только как химики, но старались учитывать оптические, технологические и биологические аспекты. За счет этого мы смогли решить ряд технических трудностей при проведении эксперимента: подобрали параметры пленки и подложки, а также адаптировали ранее разработанные чернила. Дальнейшая наша работа будет направлена на адаптирование разработанный системы для биомедицинского применения сенсоров», – комментирует первый автор исследования Анна Фросинюк, магистрант лаборатории SCAMT Университета ИТМО.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Разработанный прототип сенсора способен проводить как качественный, так количественный анализ, хотя пока ещё не может различать, каких частиц в осадке сколько. Ученые планируют иммобилизовать на поверхности пленки антитела для детектирования отдельных белков в биологических средах.