גישה חדשנית סינתזה nanowires (NWS) מאפשר אינטגרציה ישירה עם מערכות microelectronic בפעם הראשונה, כמו גם את יכולתם לשמש biomolecule גלאי רגיש במיוחד שיכול לחולל מהפכה יישומים אבחון ביולוגי, על פי דו"ח של הטבע .
"אנחנו אלקטרונית פקוק לתוך המערכת הביוכימית של התאים", אמר בכיר המחבר מרק ריד, הרולד Hodgkinson פרופסור להנדסה ומדע יישומי. "התפתחויות אלה יש השלכות מרחיקות לכת הן על היישום של טכנולוגיות הננו עבור מהירות ורגישות הם מביאים אל העתיד של אבחון".
צוות בינתחומי של מהנדסים של מכון ייל הננו קוונטית הנדסה יש להתגבר על מכשולים בסינתזה NW באמצעות תהליך ניסה-and-האמיתית של ליתוגרפיה רטוב לחרוט על סיליקון על מבודד ופלים זמינים מסחרית. NWS אלה הם יציבים מבחינה מבנית ולהפגין רגישות חסר תקדים כמו חיישנים לגילוי נוגדנים ומולקולות ביולוגיות חשובות אחרות.
לדברי ריד, לא רק יכול NWS לזהות ריכוזים דקה מאוד (מעט כמו 1000 מולקולות בודדות של מילימטר מעוקב), הם יכולים לעשות זאת ללא סיכון או אי נוחות באף הוסיף בדיקות לגילוי פלורסנט או רדיואקטיבי.
המחקר הראה יכולת של NWS כדי לפקח מחייב נוגדנים, וכדי לחוש בזמן אמת לחיות התגובה החיסונית התאית באמצעות לימפוציטים מסוג T הפעלה כמודל. בתוך כ -10 שניות, NW יכול להירשם T-cell הפעלה כמו חומצה שחרור למכשיר. הבסיס חיישנים היא גילוי של יוני מימן או חומציות, בטווח של תגובות פיזיולוגיות בגוף. מבחני מסורתית עבור זיהוי של תאים במערכת החיסונית כמו בתאי T או נוגדנים בדרך כלל לוקח שעות.
"היכולת להבדיל בין תאים במערכת החיסון מבוסס על תפקידם ללא תווית עם ריאגנטים היא המפתח לאבחון מהיר ואמין, כמו גם לקידום מדע בסיסי", אמר אחד ממחברי טארק Fahmy, פרופסור להנדסה ביו רפואית. "Nanosensors אלה יכולים להחליף את הטכנולוגיה הנוכחית עם התקן מצב מוצק והתוצאות מבטיח לשנות באופן קיצוני את הדרך בה אנו assay עבור תאים אלה."
"החיישן הוא למעשה בסולם הגודל של מולקולות זה נועד תחושה", אמר המחבר הראשי אריק שטרן, סטודנט לתואר שני אשר עבודת התזה התמקדה עיצוב ובניית כימיים ננו חיישנים ביולוגיים. הפרויקט שלו מומן על ידי משרד ההגנה והניח חשיבות גבוהה על היכולת לזהות מולקולות רבות, כולל פתוגנים.