自下而上的制造微小的电线可能帮助检测癌症和其他疾病

自下而上的制造，可容纳多个分子，如病毒或肿瘤标志物检测微小的医疗设备，能够生产的关键，根据宾夕法尼亚州立大学的研究人员的跨学科的团队。

“更多有用的诊断芯片，可以通过组装的芯片，从芯片预处理的纳米线的大量预先确定的地点，说：”鲁斯图姆B. Bhiladvala，研究助理教授，电气工程。 “使用这种新的自下而上的方法，本集团已经证明，数以千计的单线可以成功地对齐和锚定，形成微小的跳水板谐振器阵列。”

传统的自上而下的过程，开始与硅和雕刻从物质的nanoresonator设备。这种方法行之有效，并产生许多设备几乎是相同的的，但过程中有其局限性。在现有材料的化学探针或其他变化，除了必须完成后的芯片制造设备上。

自下而上的方法，虽然不生产相同的设备，更灵活。在自下而上的制造，研究人员从芯片制造使用任何无机或有机物质，将生产纳米线的纳米线。他们可以从芯片中的导线连接探针分子，利用各种化学品，和他们可以将每一组的纳米线和探头在数字芯片，并在所需的位置。

“我们可以达到很高的设备集成的产量，但设备没有统一的自上而下的生产设备，说：”特里萨S.迈耶，电气工程教授。 “不过，我们可以访问材料，不容易融入与自上而下方法的设备，我们还可以结合使用条件的优化，分子导线连接到完全不同的探针分子线治疗的片。”

研究人员介绍了他们的自下而上的方法，在当前自然纳米技术问题的谐振器阵列的制造。他们编造的这些概念证明型芯片铑在一端连接和悬浮在一个萧条的单晶硅或多晶硅制成的纳米线。这种类型的设备可以检测目标分子时，他们结合探针分子的纳米线，并改变线的振动。

要建立自下而上的跳水板谐振器中，研究人员使用可以很容易地去除化学 - 的一层光致抗蚀剂 - 感光材料，当暴露在光线下，创建一个阵列芯片上的微小的矩形井。这些井对齐上述芯片表面上的绝缘电极。解决的纳米线，与已经连接的探针，的流动，而在芯片表面的电极产生电场。电场获取的纳米线，和他们拉他们对齐垂直电极的表面。滑板沿对齐纳米线电极，当他们到达一个良好的，拖放到它。

一旦导线是在一个良好的，即导线排斥其他导线允许，大部分，每口井只有一个线。在溶液中的电线数量控制井数而定，所以只有一些电线上的芯片外的水井保持。

“自组装面临的最大挑战之一，是否我们可以控制那里的电线去和控制的缺陷，”说迈耶，副主任宾夕法尼亚州立大学的材料研究学会和宾夕法尼亚州立大学的网站在全国科学基金会的国家纳米技术基础设施网络主任。 “这种新方法使高产纳米线的整合。”

在谐振器的情况下，一旦导线在洼地中，研究人员切换到一个自上而下的方法，芯片上放置不同的光致抗蚀剂层和消除周围的提示，其中线的光致抗蚀剂的小立方体锚将建成。然后，研究人员电熔敷金属的小方孔，锚固在纳米线。他们解散的光致抗蚀剂，离开悬浮的纳米线，并在同一时间删除，没有成井的纳米线。

通过选择井的深度和原来的光致抗蚀剂层的厚度，研究人员可以调整谐振器的芯片表面以上的高度。一个额外的好处是自下而上的制造与探针分子的纳米线，整合后保留其功能。研究人员还发现，谐振器芯片阵列的制备后，目标分子选择性地结合，只有那些正确的探针分子治疗的纳米线。

研究人员测试了许多在高真空测量其振动的硅和铑nanoresonators发现电镀锚均匀，不太远，从刚性并没有表现出高能量的损失。他们还发现，两种类型的电线显示高约千分之一的氛围中，可达到使用小型，廉价的真空泵的压力可以忽略不计空气阻尼效应。他们发现，纳米线的尺寸和材料性能的影响造成的损失在一个大气压下的空气阻尼。在这个温和的真空质量的响应等，这些谐​​振器敏感共振的检测计划的强有力的候选人。

“自下而上的制造是一个完全新的纳米制造方法，我们需要创建具有属性相匹配，我们现在可以使用自上而下制造的设备，”迈尔说。 “我们的目标是使多个目标的多个探头，大型阵列芯片上放置顺序不同群体的功能化纳米线的纳米尺寸的器件。”

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