Les nouvelles fonctionnalités de ce matériau biomimétique vont nous permettre de développer de multiples capteurs chimiques de taille nanométrique sur un même substrat par lithographie par faisceau d'électrons, par conséquent, des biopuces multifonctionnelles de grande polyvalence seront développées. La possibilité d'enregistrer à l'échelle nanométrique est un avantage essentiel face aux matériaux biomimétiques traditionnels puisque ce nouveau matériau développé par des chercheurs de l'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) et de l'Universidad Complutense (UCM) dans le cadre du campus de la Moncloa offre des applications commerciales potentielles.

Ce matériau est composé d'un polymère linéaire réticulant dont la structure moléculaire est altérée par le bombardement d'électrons. De cette façon, il est possible d'utiliser un faisceau d'électrons de quelques nanomètres d'épaisseur, comme s'il s'agissait d'un crayon à pointe ultra fine, pour écrire un motif sur un film de ce matériau collé à un substrat. Après l'écriture (lithographie), le film est immergé dans un révélateur liquide capable de dissoudre la zone de film irradiée par le faisceau et de laisser intact le motif non irradié sur le substrat.

En outre, le matériau se comporte comme un polymère à empreinte moléculaire (MIP), C'est, il est capable de reconnaître une molécule ou un composé spécifique après un processus d'impression au niveau moléculaire. Les MIP sont des matériaux synthétiques avec des fonctionnalités similaires à certaines molécules biologiques, tels que les antigènes et les anticorps, utilisés comme récepteurs pour détecter certaines molécules, pour cette raison, les MIP sont considérés comme des matériaux biomimétiques. Les principaux avantages des MIP par rapport aux récepteurs biologiques sont une résistance plus élevée aux produits chimiques et aux conditions météorologiques extrêmes, un moindre coût et la possibilité de créer des récepteurs chimiques synthétiques inexistants dans la nature.

À ce jour, pour développer des capteurs, les méthodes utilisées pour enregistrer les films dans les MIP sont basées sur des techniques d'impression et de photolithographie. Le principal inconvénient du procédé d'impression est la contamination possible des surfaces des films de MIP qui sont en contact avec les moules d'impression, alors que la technique de photolithographie n'est pas adaptée pour créer des raisons nanométriques. Le nouveau matériau peut être enregistré à l'échelle nanométrique sans avoir besoin de moule de masque.

Des chercheurs de l'UPM et de l'UCM ont développé des motifs nanométriques de ce matériau sur des substrats de silicium en utilisant un faisceau d'électrons et en prouvant la fonctionnalité du MIP. Le matériau est capable de reconnaître la Rhodamine 123, qui est une molécule fluorescente de haute sensibilité et sélectivité par rapport aux autres rhodamines. La méthodologie utilisée pour développer ce matériau peut être appliquée à la synthèse d'autres matériaux susceptibles d'être enregistrés par faisceau d'électrons et capables de détecter des substances d'intérêt en toxicologie et en biomédecine.

Le développement de structures nanométriques de matériaux de capteurs a un double objectif. Premièrement, une interaction plus élevée entre le capteur et l'environnement où l'analyte est détecté, augmenter la vitesse et la sensibilité de détection. Deuxièmement, la petite taille des structures du capteur nous permet d'intégrer plusieurs éléments dans une seule puce o substrat réduisant les coûts et augmentant sa fiabilité et la fonctionnalité des essais.