De jeunes scientifiques de l'Université ITMO ont proposé un nouveau type de nano-capteurs optiques. Leur principe de fonctionnement repose sur l'interaction de la lumière dans des films minces :un effet similaire peut être observé dans les bulles de savon. De tels capteurs peuvent être fabriqués rapidement à l'aide d'une imprimante à jet d'encre et d'une encre spéciale à base de dioxyde de titane. À l'avenir, les capteurs peuvent être utilisés pour une analyse biomédicale rapide. Les résultats sont publiés dans Nanoéchelle .

La conception de capteurs sensibles et peu coûteux pour la recherche biomédicale est l'une des tâches les plus importantes de la science moderne. Pour le résoudre, Des chercheurs de l'Université ITMO travaillent à changer le principe de fonctionnement d'une imprimante conventionnelle. Utilisation de l'impression jet d'encre, les scientifiques créent des systèmes sophistiqués de détection de nano-objets.

La synthèse commence après la préparation d'une encre spéciale contenant du dioxyde de titane. A l'aide d'une imprimante jet d'encre, il est appliqué sur un substrat de silicium sous la forme d'un film de 200 à 400 nanomètres d'épaisseur, qui est des centaines de fois plus fin qu'un cheveu humain. En raison de cette interférence, le film transparent semble coloré, et sa couleur dépend de son épaisseur. Une fois un objet nanométrique, que ce soit une nanoparticule ou un bactériophage, est fixé à la surface du film, l'épaisseur change et la couleur aussi. En utilisant une échelle spécialement conçue pour l'évaluation de la couleur du film, les scientifiques peuvent déterminer combien de nano-objets se sont installés dessus et quelle est leur taille.

Le prototype de capteur développé est capable d'effectuer des analyses à la fois qualitatives et quantitatives, bien qu'il ne soit pas encore sélectif. Les scientifiques prévoient d'immobiliser des anticorps sur la surface du film pour détecter des protéines individuelles dans des échantillons biologiques.

« Nous avons fait beaucoup de préparation :conçu le concept et étudié beaucoup de littérature. Puisque cette méthode est basée sur un phénomène physique complexe, nous n'avons pas seulement travaillé comme chimistes, mais aussi tenté de prendre en compte l'optique, aspects technologiques et biologiques. Par ici, nous avons réussi à résoudre un certain nombre de problèmes techniques au cours de l'expérimentation :nous avons sélectionné les paramètres du film et du substrat et avons également adapté l'encre développée précédemment. Nos travaux futurs visent à adapter le système développé pour l'application biomédicale de tels capteurs, " commente Anna Frosinyuk, le premier auteur de l'étude et un étudiant au laboratoire SCAMT de l'Université ITMO.