Plazmonowy papier do wykrywania śladowych ilości substancji chemicznych

Badacze z Washington University in St. Louis stworzyli unikalną platformę zwaną „plazmonowy papier”. Służy ona do wykrywania śladowych ilości substancji chemicznych i biologicznych ważnych cząsteczek. Nowe rozwiązanie polega na użyciu powszechnej bibuły filtracyjnej z dodatkiem nanocząsteczek złota.

Plazmonowy papier do wykrywania śladowych ilości substancji chemicznych

Rys.1 Kryształy złota

Prace zostaną przedstawione przez Srikanth Singamaneni (adiunkta Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Nauki o Materiałach – Washington University in St. Louis) oraz stażystkę Limei Tian na 61’ Międzynarodowym Sympozjum i Targach AVS[1] w Centrum Kongresowym w Baltimore, w stanie Maryland.

Mechanizm polega na kontroli światła w nanoskali przy użyciu powierzchniowych plazmonów, będących skoordynowanymi falami elektronów, które występują na powierzchni materiałów, w szczególności metali takich jak złoto. Zlokalizowane powierzchniowe plazmony nanostruktur metali powodują wyjątkowe właściwości optyczne o cechach, które zależą od składu, rozmiaru i kształtu struktury w otaczającym środowisku. Tian i Singamaneni swój plazmonowy papier stworzyli przez zanurzanie popularnego celulozowego papieru filtracyjnego w roztworze z nanocząsteczkami złota. Taką prostą optycznie aktywną platformę można wykorzystać do wzmocnienia sygnału odcisku palca związków chemicznych, celem ujawnienia śladowych ilości związków, takich jak bojowe środki chemiczne. Klinicznie ważne białka mogą być wykrywane przez papier modyfikowany plazmonami na podstawie zmiany w widmie optycznym, które wynika z wiązania się białka do papieru.

Badacze chcą sprostać wyzwaniu, jakim jest wykrywania zagrożeń chemicznych i biologicznych. Ich technologia może być szeroko stosowana przede wszystkim w kryminalistyce, monitoringu środowiska, bezpieczeństwie narodowym oraz diagnostyce chorób. Tian zwraca uwagę, ze papier plazmonowy może być stosowany do wykrywania docelowych cząsteczek, które są charakterystyczną oznaką chorób, takich jak rak nerek. Jednocześnie Tian i Singamaneni podkreślają, że nadal jest wiele przeszkód do pokonania, zanim technika będzie używana w rzeczywistości. Z racji, że istnieje ogromna liczba związków chemicznych, które mogłyby kolidować z dokładnymi pomiarami, badania te wymagają bardzo wysokiej selektywności na poziomie, którego obecnie nie można uzyskać. Naukowcy oczekują, że można przezwyciężyć to poprzez zintegrowanie biomimetycznych elementów rozpoznawania z plazmonowym papierem w najbliższej przyszłości.

  1. The 61ST AVS International Symposium and Exhibitionhttps://www.avs.org/Meetings-Exhibits/Information
  2. http://www.newswise.com/articles/plasmonic-paper

Opracował: Łukasz Kurach

Korekta: Maciej Bielak-Wolanin

Bookmark the permalink.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *


*