یک روش بدون برچسب و فوق‌حساس برای آشکارسازی مولکول‌ها توسط پژوهشگرانی از دانشگاه بوستون ارائه شده است. این تکنیک، که بر اساس – تشدیدهای فانو – در افزاره‌های نانوحفره‌ای پلاسمونیکی استوار است، اجازه می‌دهد که زیست‌نشانگرهای سرطانی برای اولین با چشمان غیرمسلح دیده شوند. این فناوری می‌تواند بعنوان یک افزاره تشخیصی عمومی و ارزان برای آشکارسازی تعدادی از بیماری‌ها در مراحل اولیه کار کند.
مشاهده زیست نشانگرها با چشم غیرمسلح
یک روش بدون برچسب و فوق‌حساس برای آشکارسازی مولکول‌ها توسط پژوهشگرانی از دانشگاه
بوستون ارائه شده است. این تکنیک، که بر اساس “تشدیدهای فانو” در افزاره‌های
نانوحفره‌ای پلاسمونیکی استوار است، اجازه می‌دهد که زیست‌نشانگرهای سرطانی برای
اولین با چشمان غیرمسلح دیده شوند. این فناوری می‌تواند بعنوان یک افزاره تشخیصی
عمومی و ارزان برای آشکارسازی تعدادی از بیماری‌ها در مراحل اولیه کار کند.
توانایی آشکارسازی بیماری‌های کشنده در مراحل اولیه بیماری بسیار حیاتی است.
این فناوری آشکارسازی جدید از چنین تشدیدهایی در آرایه‌های نانوحفره‌ای پلاسمونیکی
استفاده می‌کند. اینها آرایه‌هایی از نانودریچه‌ها یا حفره‌ها با عرض ۲۰۰-۳۵۰ nm
هستند که با فاصله ۵۰۰-۸۰۰ nm روی نانولایه‌هایی از جنس لایه‌های فلزات نجیب، مانند
آنهایی که از طلا ساخته شده‌اند، قرار گرفته‌اند. در طول‌موج‌های معین، این آرایه‌های
نانوحفره‌ای می‌توانند نور را با شدت بسیار بیشتری از آنچه که توسط نظریه کلاسیکی
حفره پیش‌بینی می‌شود، عبور دهند. این پدیده عبور نوری غیرمتعارف (EOT) نام دارد و
به خاطر تشدیدهای پلاریتون پلاسمون سطحی رخ می‌دهد.
طول‌موج تشدیدی EOT به ثابت دی‌الکتریک محیط اطراف حسگر پلاسمونی بستگی دارد. بگفته
این پژوهشگران، همینکه زیست‌مولکول‌ها به سطح این حسگر می‌چسبند، ضریب شکست موثر
محیط افزایش می‌یابد و به همین خطر تشدید پلاسمونیکی جابجایی قرمز پیدا می‌کند. سپس
این جابجایی قرمز معمولا با استفاده از یک طیف‌سنج یا یک دوربین- بسته به منبع نوری
مورد استفاده- اندازه‌گیری می‌شود تا با یک فرآیند بدون برچسب زیست‌مولکول مورد
شناسایی قرار گیرد.
این پژوهشگران قبلا از این افزاره‌ها برای آشکارسازی لایه‌های واحدی از پروتئین‌ها
استفاده کرده‌اند. در اصل، این آشکارسازها می‌توانند برای شناسایی هر نوعی از زیست‌نشانگرهای
بیماری استفاده شوند و بخاطر کوچک بودن‌شان می‌توانند با تعداد زیاد استفاده شده و
همزمان بازه وسیعی از پروتئین‌ها / زیست‌ذرات را با ظرفیت بالا شناسایی کنند.
همچنین این آشکارسازها بسیار حساس هستند و دارای رکورد درجه شایستگی با مقداری به
بزرگی ۱۶۲ هستند. این مقادیر از مواردی که توسط حسگرهای استاندارد طلای پلاسمون
سطحی جفت‌شده به بلور بدست آمده است، بهتر هستند؛ زیرا این افزاره‌های جدید دارای
کیفت نوری بالا بوده و تشدیدها دارای پهنایی به باریکی ۴ nm هستند.
جزئیات نتایج این پژوهش در مجله‌ی Proceedings of the National Academy of Sciences
(PNAS) منتشر شده است.
