Исследователя создают новый ультра-чувствительный инструмент для химиката, анализа ДНА и протеина

Published on February 16, 2013 at 6:00 AM · No Comments

Использующ оптически характеристики сперва продемонстрированные стародедовскими Romans, исследователя на Университете Иллинойсаа на Урбана-Шампаре создали романные, ультра-чувствительные инструмент для химиката, ДНА, и анализ протеина.

«С этим прибором, nanoplasmonic спектроскопией воспринимать, для the first time, будет колориметрический воспринимать, требующ только нагих глаз или обычной видимой съемки цвета,» объясненного Logan Liu, ассистента профессора компьютерной инженерии электрических и и биоинженерии на Иллиноис. «Его можно использовать для химического воображения, биомолекулярного воображения, и внедрения к портативным приборам microfluidics для лаборатори-на-обломок-применений. Результаты Его научно-исследовательской группы были отличены в статье крышки инаугурационного варианта Предварительных Оптически Материалов (AOM, оптически раздела Предварительных Материалов).

Чашка Lycurgus была создана Romans в 400 A.D. Делать из двуцветного стекла, цветов известных экспонатов чашки различных в зависимости от проходит ли или не свет через его; красный цвет освещано от заднего и зеленой освещано от в фронта. Также начало воодушевленности для полностью современного изучения исследования- nanoplasmonics оптически явлений в близости nanoscale поверхностей металла.

«Это двуцветное влияние было достигано путем включать малюсенькие пропорции мельчайше смолотого золота и пыль серебра в стекле,» Liu добавил. «В нашем исследовании, мы создавали блок обширного района high-density чашки Lycurgus nanoscale используя субстрат прозрачной пластмассы для того чтобы достигнуть колориметрический воспринимать. Датчик состоит из около один миллиарда nano чашек в блоке с отверстием sub-длины волны и украшенном с nanoparticles металла на бортовых стенах, имеющ подобные форму и свойства по мере того как показанные чашки Lycurgus в Великобританском музее. Liu и его команда в частности были возбуждены внесметными характеристиками материала, производя чувствительность 100 времен более лучше чем любой другой сообщенный nanoplasmonic прибор.

Колориметрические методы главным образом привлекательны из-за их низкой цены, пользы недорогого оборудования, требования оборудование transduction сигнала, и выше всего, обеспечивая прост-к-поймите результаты. Колориметрический датчик можно использовать как для качественного аналитически идентификации, так и для количественного анализа. Настоящая конструкция также включит развитие новой технологии в поле microarray DNA/protein.

«Наш ярлык-свободный колориметрический датчик исключает потребность проблемный маркировать флуоресцирования молекул протеина ДНА, и гибридизация молекулы зонда и цели обнаружена от изменения цвета датчика,» заявленное Manas Gartia, первый автор статьи, «Colorimetrics: Колориметрическое Воображение Резонанса Плазмона Используя Nano Блоки Чашки Lycurgus.» «Наш настоящий датчик требует, что как раз источника света и камера завершает ДНА воспринимая процесс. Это раскрывает возможность для детектора превращаться доступного, простого и чувствительного передвижного телефон-основанного ДНА microarray в близком будующем. Должно к своей низкой цене, простоте в конструкции, и высокой чувствительности, мы envisage обширная польза прибора для microarrays ДНА, терапевтического скрининга антитела для открытия снадобья, и обнаружения патогена в установке ресурса плохой.»

Gartia объяснило что взаимодействие свет-дела используя блоки отверстия sub-длины волны дает подъем к интересным оптически явлениям как поверхностные посредничанные polaritons (SPPs) плазмона увеличило оптически передачу (EOT). В случае EOT, больше чем предпологаемое количество света можно передать через nanoholes на фильмах в противном случае опакового металла тонких. В Виду Того Что тонкое металлопленочное имеет специальное оптически вызванное свойство поверхностным резонансом плазмона (SPR) который повлиян на материалами малюсенького количества окружающими, такой прибор был использован как biosensing применения.

Согласно исследователям, большое часть из предыдущих изучений главным образом фокусировала на манипулируя структурах EOT в-плоскости плоских (2D) как настраивать диаметр отверстия, форму, или расстояние между отверстиями. В добавлении, большое часть из предыдущих изучений обеспокоенный с прямыми отверстиями только. Здесь, EOT посредничан главным образом SPPs, который ограничивает чувствительность и сравнительный показатель качества достижимые от таких приборов.

«Наша настоящая конструкция использует сплющенную sub-длиной волны структуру периодического блока отверстия 3D plasmonic. В отличие от EOT посредничанного SPP, предложенная структура полагается на Локализованном Поверхностным EOT (LSP) посредничанном Плазмоном,» Gartia сказало. «Преимущество LSPs что увеличенная передача в разных длинах волн и с различными свойствами рассеивания может быть настроена путем контролировать размер, форму, и материалы отверстий 3D. Сплющенная геометрия направит и адиабатно сфокусирует фотоны дальше к структуре sub-длины волны plasmonic на дне, водящ к большим местный электрическому полю и повышению EOT.

«Secondly локализованный резонанс поддержанный plasmonic структурой 3D включит широкополосный настраивать оптически передачи через контролировать форму, размер, и период отверстий так же, как формы, размера, и периода металлическими стен украшенных частицами сбоку adverb. Иначе говоря, мы будем иметь больше управляемости над настраивать длины волны резонанса датчика.»

Источник: Коллеж Университета Иллинойсаа Инджиниринга

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski