可以稱之為簡易奈米感測器。研究人員報告稱,他們使用傳統工具,用矽製造出一種極其靈敏的生物探測器,這意味著原則上可以進行大規模生產。
耶魯大學化學家馬克·裡德說,依靠標準材料和製造技術將使奈米感測器更容易與手持裝置內部的電子元件結合在一起。他是本週《自然》雜誌上詳細介紹該技術報告的合著者。“這具有像普通電子產品一樣在功率和成本方面擴充套件的能力,”他說。
裡德和他的同事用抗體或其他能夠與特定蛋白質結合的生物分子塗覆了他們30奈米寬的導線。這些受體從流過感測器的溶液中捕獲了與之匹配的蛋白質,感測器檢測到了這種變化,因為積累的蛋白質上的電荷很容易擾亂流過導線的電流。裡德將這種效應比作踩在脆弱的花園軟管(而不是堅韌的消防水帶)上會阻止其流動的方式。
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裡德說,該裝置在幾秒鐘內檢測到每立方毫米流體中少至30,000個自由漂浮的蛋白質,這與其他奈米線感測器相比具有優勢。該小組報告稱,它還透過免疫細胞在與抗體結合時釋放的酸來識別免疫細胞。合著者兼耶魯大學生物工程師塔雷克·法赫米補充說:“沒有其他方法可以快速[且]高通量地做到這一點。這才是我們真正興奮的地方。”
研究人員用高質量的絕緣材料晶圓(頂部覆蓋一層薄薄的矽)雕刻了他們的裝置。他們使用標準技術製造了一個模版(形狀像他們想要的裝置),然後將其放置在晶圓上。然後,他們在頂部倒上溶劑,蝕刻掉暴露的矽。
通常,這樣的工藝會留下相對粗的導線,因此為了將導線減小到奈米尺寸,他們移除了模版並讓蝕刻繼續進行。裡德說,優質晶圓和慢速溶劑的結合使他們獲得了比其他小組透過蝕刻獲得的更光滑、更精確的奈米線。
你可以用手握住的版本還需要多久?裡德不願推測,但他表示,“這是我這輩子會看到的東西。”