Il biomarcatore adsorbito al grafene genera una forza che deforma il grafene dandogli una forma a cupola. COSÌ
Dispositivo di misurazione semplice e veloceL'esame della malattia è estremamente importante per una diagnosi accurata, la verifica degli effetti terapeutici e l'indagine di recidive e metastasi. Se le malattie possono essere studiate utilizzando quantità molto piccole di fluidi corporei, come sangue o urina, le condizioni fisiche possono essere monitorate in modo semplice, rapido ed economico.
La metodologia per determinarela presenza o l'assenza di una malattia catturando in modo specifico un biomarker su un film sottile deformabile in modo flessibile formato utilizzando metodi di microprocessore a semiconduttore. Il team di ricerca ha sviluppato una tecnica del sensore per rilevare la deformazione del film causata quando una molecola marcatore viene assorbita dai cambiamenti di colore. Quando lo spessore del film per l'adsorbimento dei biomarcatori diminuisce, la sensibilità di questo elemento sensibile può essere aumentata.
Deformazione del film e variazione del colore di interferenza in caso di adsorbimento di una molecola su grafene sospeso.
In uno studio precedente in cuiIl grafene a ponte sospeso è stato utilizzato, tuttavia, sono state misurate le variazioni durante l'adsorbimento fisico della molecola in grafene sospeso, ed è stato difficile determinare in modo specifico la molecola da misurare. Per quanto riguarda questo motivo, si ritiene che, poiché la modifica che utilizza anticorpi per riconoscere e legare specificamente le molecole viene solitamente eseguita in soluzione, la struttura sospesa del grafene è stata distrutta durante il trattamento con la soluzione.
Si è così costituito il gruppo di ricercastruttura a trampolino, in cui le irregolarità del substrato erano ricoperte da un foglio di grafene sotto forma di una struttura di grafene sospesa che poteva resistere al trattamento con la soluzione ed era in grado di modificare il grafene con una molecola di anticorpo. La superficie del grafene è stata funzionalizzata con una molecola di anticorpo per fornire la capacità di riconoscere la molecola ed è stato ottenuto un biosensore ultrasensibile in grado di rilevare specificamente il biomarcatore.
Metodo di rilevamento della luce esclusivo digruppo di ricerca, è stato utilizzato come metodo per rilevare un biomarcatore associato alla superficie del grafene. In uno spazio inferiore a 1 micrometro tra il grafene sospeso e un substrato semiconduttore, il colore cambia a seconda della lunghezza dello spazio quando esposto alla luce. Utilizzando questo effetto, l'aspetto di una molecola adsorbita sul grafene sospeso nella soluzione di prova è stato rilevato mediante un cambiamento di colore.
Secondo la tecnica di biosensing sviluppata questa volta, si prevede che la sensibilità per unità di superficie verrà migliorata 2000 volte rispetto ai sensori convenzionali.
Oltre agli esami del sangue, la ricercail gruppo ha anche studiato un sensore chimico per il rilevamento di odori e sostanze chimiche e ritiene che il sensore possa essere applicato a un nuovo dispositivo sensore compatto che contribuisce alla comunità IoT. Il sensore può essere utilizzato per rilevare vari biomarcatori, nonché per rilevare virus modificando le molecole della sonda che modificano la superficie del grafene.