Инженеры из Университета Брауна разработали биологический прибор, который может измерять концентрацию глюкозы в человеческой слюне. Эта технология может устранить необходимость регулярных анализов крови.
Биочип с применением плазменных интерферометров измеряет широкий спектр биологических и экологических веществ.
Техника использует преимущества сочетания нанотехнологий и поверхностной плазмоники, то есть, исследует взаимодействие электронов и фотонов (света). Инженеры расположили тысячи плазмонных интерферометров на крохотный биочипа и измеряли концентрацию молекул глюкозы в воде на чипе. Их результаты показали, что специально биочип может определить уровень глюкозы. Глюкоза в человеческой слюне, как правило, имеет в сто раз меньше концентрацию, чем в слюне.
«Это доказательство концепции, говорящей о том, что плазмонные интерферометры могут использоваться для обнаружения молекулы в низких концентрациях, находя след вещества, который в десять раз меньше человеческого волоса», — сказал Доменико Пасцифичи, доцент кафедры инженерии.
Ученые создали датчик с каналами, имеющими канавки с двух сторон. По каналам проходят фотоны, а канавли их сортируют в зависимости от результата взаимодействия со свободными электронами на металлической поверхности датчика. Так создаются волны, которые движутся по поверхности датчика и сталкиваются с фотонами в канавках, как столкнулись бы две волны, идущие с противоположных направлений. В это время происходит определение максимумов и минимумов интенсивности света, прошедшего по каналу. Датчик фиксирует различие в фазах двух волн, что приводит к изменению интенсивности света, который измеряется в режиме реального времени.
Ученые смогли сконструировать каналы так, что для точного измерения концентрации глюкозы в воде достаточно всего 0,36 миллиграмма на децилитр.
Написать нам