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La nanostrutturazione migliora la sensibilità dei biosensori

I ricercatori dell’UE hanno prodotto dei biosensori fotonici altamente sensibili che forniscono nuove possibilità per il rilevamento biochimico.
La nanostrutturazione migliora la sensibilità dei biosensori
Un biosensore ottico può essere ampiamente definito come un dispositivo con elementi di riconoscimento biologico o recettori a diretto contatto con un tipo di trasduttore che trasforma un segnale biologico in uno elettrico. In genere, tale sensore misura i cambiamenti nell’indice di rifrazione, fornendo informazioni circa la quantità di molecole campione legate a molecole recettore sulla superficie del sensore.

Il progetto NANOSTRBIOSENS (Nanostructured alumina waveguides for dual-output biosensing: Stress induced fabrication and characterization) ha ampliato la capacità di rilevamento mediante l’aggiunta di una seconda misura, ossia la diffusione della luce, al fine di fornire informazioni riguardanti l’organizzazione delle molecole. Nello specifico, gli scienziati hanno sviluppato guide d’onda monomodali nanostrutturate per uscite a doppio sensore, riflessione interna totale e spettroscopia Raman con amplificazione di superficie.

Le nuove guide d’onda possono eccitare modalità di guida d’onda plasmonica multi-superficie. I ricercatori hanno creato guide d’onda nano-strutturate composte di un sottile strato di allumina rivestito con oro o argento, nanostrutture superficiali interconnesse rivestite di oro e argento e guide d’onda plasmonica porose e anodiche in allumina-alluminio. Il team ha utilizzato due diversi metodi poco costosi per la nanostrutturazione: processi idrotermali e di anodizzazione.

Le guide d’onda multistrato in allumina e nanostrutturate convertono le modalità di guida d’onda in modalità aggiuntive, mentre il sottile strato migliora la sensibilità del sensore nel mezzo di copertura. Gli strati sono creati da gas o biomolecole attorno alle nanostrutture superficiali.

Con un’elevata sensibilità in ambienti sia liquidi che gassosi, è possibile utilizzare le guide d’onda di nuova concezione come dei chip, nei biosensori commerciali come per esempio quello per la misurazione del glucosio nel sangue.

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Keywords

Nanostrutturazione, biosensori, NANOSTRBIOSENS, guide d’onda di allumina