نانومکعب نقره در ساخت کیت‌های تشخیص طبی استفاده شد

یکی از چالش‌ها در ساخت کیت‌های تشخیص طبی، خوانش سیگنال است. در یکی از پژوهش‌های انجام شده، محققان از نانومکعب نقره برای تشدید تابش فلورسانس ایجاد شده در کیت تشخیصی استفاده کردند.

پژوهشگران دانشگاه دوک نشان دادند که نانومکعب‌های نقره می‌توانند در تست‌های تشخیصی مورد استفاده قرار گیرند. این نانومکعب‌ها به دلیل تشدید شدت فلورسانسی در کیت‌ها، درخشش فلورسانس را ۱۵۰ برابر افزایش داده و خوانش را ساده‌تر کردند.

این نانومکعب‌ها با قرار گرفتن در پلت‌فورم‌های تشخیص طبی توانایی خود را برای شناسایی مقادیر بسیار کم از ویروس و دیگر زیست‌نشانگرها نشان دادند. این راهبرد نشان داد که از این فناوری می‌توان برای تولید تست‌های تشخیصی ارزان‌تر استفاده کرد.

نتایج این پروژه در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.

پلاسمونیک یکی از حوزه‌های علمی است که انرژی را در یک لوپ موسوم به پلاسمون به دام می‌اندازد. در این نانومکعب‌ها، انرژی روی سطح مکعب قرار می‌گیرد. زمانی که مولکول‌های فلورسانس به‌صورت ساندویچی میان این نانومکعب‌ها و سطح فلز قرار می‌گیرد، برهم‌کنش میدان مغناطیسی موجب می‌شود که این مولکول‌ها نشر نور شدیدی داشته باشند.

محققان این پروژه از دوربین ویژه‌ای که ساختند و با کمک سیگنال‌های نوری بسیار سریع که طی تحقیقات یک دهه گذشته ایجاد کردند، در این فناوری استفاده کردند.

در مقاله‌ای که این گروه به چاپ رساندند نشان دادند که چگونه پلتفورم تشخیصی بسیار حساس موسوم به D4 Assay را روی فیلم بسیار نازک از جنس طلا ایجاد کردند.

برای ساخت این پلتفورم آنها از یک لایه پلیمری روی بستر طلا، کار را آغاز کردند. در ادامه با چاپگر جوهرافشان موفق به اتصال دو گروه از مولکول‌ها روی سطح پلیمر کردند که روی آنها زیست‌نشانگرها قرار دارد. یک بخش روی سطح طلا به‌صورت دائمی تثبیت می‌شود تا بتواند زیست‌نشانگر را به دام اندازد. بخش دیگر، به مجرد شروع انجام آزمون از سطح شسته می‌شود و به بخش دیگر زیست‌نشانگر متصل می‌شود. به محض اتصال، درخشش انجام شده و فرآیند شناسایی صورت می‌گیرد.

از آنجایی که میزان درخشش در این ساختار کم است، محققان از نانومکعب‌های پلاسمونیک نقره استفاده کردند تا تابش را تشدید کند.