(Phys.org) -- Le professeur de chimie de l'Université du Maryland, John Fourkas, et son groupe de recherche ont développé de nouveaux matériaux et des techniques de nanofabrication pour la construction de versions miniaturisées de composants nécessaires aux diagnostics médicaux, capteurs et autres applications. Ces composants miniaturisés - dont beaucoup sont impossibles à fabriquer avec des techniques conventionnelles - permettraient une analyse rapide à moindre coût et avec de petits volumes d'échantillons.

Fourkas et son équipe ont créé des matériaux qui permettent la manipulation 3D simultanée d'objets microscopiques à l'aide de pincettes optiques et d'une méthode point par point unique pour la lithographie (le processus d'utilisation de la lumière pour graver du silicium ou d'autres substrats pour créer des puces et d'autres composants électroniques) . Comme ils le rapportent dans un article de recherche publié dans le numéro d'août de Sciences chimiques , la combinaison de ces techniques leur permet d'assembler des structures 3D complexes à partir de multiples composants microscopiques.

Ce travail s'appuie sur les avancées antérieures de Fourkas et de son équipe dans l'utilisation de la lumière visible pour fabriquer de minuscules structures pour des applications telles que les communications optiques, contrôler le comportement des cellules et fabriquer des circuits intégrés.

« Ces matériaux ont ouvert la porte à une suite de nouvelles techniques de micro et nanofabrication, " dit Fourkas. " Par exemple, nous avons pu réaliser des tressages et des tissages avec des fils dont le diamètre est plus de 100 fois inférieur à celui d'un cheveu humain." Dans le journal, Fourkas et son groupe présentent également des structures 3D composées de microsphères de verre, une perche de tetherball microscopique, et un chas d'aiguille microscopique qui a été enfilé.

"L'un des aspects passionnants de cet ensemble de techniques est qu'il est compatible avec une large gamme de matériaux. Par exemple, nous pouvons tisser ensemble des fils avec des compositions complètement différentes pour créer des microtissus fonctionnels ou construire des dispositifs microscopiques « brique par brique avec des blocs de construction qui ont des propriétés chimiques ou physiques différentes. »

En plus d'être des technologies habilitantes pour la création de dispositifs d'analyse et de diagnostic microscopiques, Fourkas prévoit que ces techniques seront précieuses pour l'étude et le contrôle du comportement de cellules individuelles et de groupes de cellules.

Manipulation optique microscopique simultanée, fabrication et immobilisation en milieu aqueux a été rédigé par Farah Dawood, Sijia Qin, Linjie Li, Emily Y. Lin et John T. Fourkas.