پژوهشگران از روشی مبتنی بر لیتوگرافی برای تولید نانوساختارها استفاده کردند که در آن نیازی به استفاده از مواد شیمیایی سمی نیست. این گروه با این روش حسگرهای زیستی تولید کردند.
زیست‌سازگارتر کردن فرایند نانولیتوگرافی
محققان دانشگاه توفتس نشان دادند که میتوان با یک روش زیست‌سازگار، از ابریشم برای تولید نانوساختارها استفاده کرد. در این روش از آب به جای مواد شیمیایی سمی، که در تولید نانوساختارها رایج است، استفاده می‌شود. این روش می‌تواند جایگزین روش‌های مرسومی شود که در آن ها از مواد سمی استفاده می‌شود. تولید نانوساختارها قلب تپنده‌ی فرآیند ساخت نیمه‌هادی‌ها و ادوات الکترونیکی است.
این محققان نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای با عنوان All Water-based Electron Beam Lithography Using Silk as a Positive, Negative and Biofunctional Resist در نشریه Nature به چاپ رساندند.
تولید نانوساختار به فرآیندی گفته می‌شود که در آن الگوهایی ایجاد می‌شود که یک بعد آن ها باید در مقیاس ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد. برای ایجاد نانوساختارهای دو بعدی از لایه‌نشانی پلیمرهایی با عنوان پلیمر مقاوم روی سطح ویفر سیلیکونی استفاده می‌شود. این لایه‌ی مقاوم با استفاده از پرتو نوری یا الکترونی الگودهی می‌شود؛ به طوری که بخش‌هایی از پلیمر که با ماسک محافظ پوشانده نشده‌اند، الگودهی می‌شود.
معمولاً در زمان کار با این ماسک‌ها، باید از مواد شیمیایی سمی استفاده کرد که هم خطرات زیست محیطی داشته و هم بسیار هزینه‌بر هستند. محققان برای حل این مشکل فرآیندی ارائه کرده‌اند که در آن از آب به جای مواد شیمیایی استفاده می‌شود.
امنتو از محققان این پروژه می‌گوید: «ما از یک فرآیند مبتنی بر آب استفاده کردیم که در آغاز از محلول حاوی ابریشم استفاده شد و در انتها فیلم‌های ابریشمی از آب جدا می‌شد. قدرت تفکیک این روش بسیار بالا و قابل مقایسه با روش‌های رایج برای تولید پلیمرهای سنتزی است. بسیاری از صنایع تولیدی و همچنین شرکت‌های فعال در حوزه‌ی فناوری‌های بالا می‌توانند از این فرآیند استفاده کنند.
این گروه موفق شدند با این روش ابریشم خالص و تقویت شده با نقاط کوانتومی، پروتئین‌های فلورسانت سبز (GFPs) یا پراکسید هورس‌رادیش (HRP) تولید کنند.
این گروه با این روش موفق به ساخت حسگرهای زیستی شدند.
