28 Января 2020
МОСКВА, 28 января - Российские ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ разработали принципиально свежую конструкцию биосенсора, который во много раз чувствительнее, а также значительно дешевле существующих аналогов. Описание приведено в источнике Sensors.Биосенсор — электрохимический преобразователь, позволяющий в реальном медли определять состав биологических жидкостей. Единственное на сегодняшний день групповое бытовое применение биосенсоров — в приборах для моментального измерения подуровня глюкозы в крови.
Но прогнозисты обещают, что в недалеком будущем бытовые электронные приборы, анализирующие при помощи биосенсоров состав пота, слюны, офтальмологический жидкости и других выделений, смогут идентифицировать личность, делать медицинские анализы, ставить диагнозы, непрерывно контролировать состояние самочувствия и составлять оптимальный рацион питания для конкретного человека в регрессии от текущего состояния его организма.
Биосенсоры могли бы быть встроены в смартфоны, умные часы и другие гаджеты уже сейчас, но главными препятствиями являются их высокая стоимость и низкая чувствительность.
Ученые из МФТИ нашли недорогой манер, как поднять чувствительность биологических датчиков до уровня, достаточного для их применения в будничных приборах.
Традиционный биосенсор состоит из циркуляционного резонатора и волновода, предрасположенного в одной плоскости с голосником, — приводятся в пресс-релизе института слова первого автора статьи Кирилла Воронина, сотрудника лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ. — Мы решили попробовать разбить эти два элемента, запихнуть их в разные плоскости, расположить колечко над волноводом.
Раньше практически никто из исследователей не пытался так делать, потому, что в лабораторных условиях гораздо проще собрать одноуровневую плоскую конструкцию, соединяющую кольцевой резонатор и волновод на единой подложке.
Двухъярусную конструкцию биосенсора сложнее изготавливать в единичных экспериментальных вариантах, но зато проще и дешевле при массовом производстве на заводах микроэлектроники, где все технологические процессы ориентированы на послойное размещение активных элементов. Но главное, предложенная объемная система биосенсора позволяет добиться от него во много раз большей чувствительности.
Работа биосенсоров основана на том, что за счет поглощения базисных молекул поверхностью датчика происходит маленькое изменение показателя преломления последней. Это изменение фиксируется с помощью резонатора, так как даже самые слабые колебания показателя преломления вызывают значительное смещение резонансных виновый. Поэтому биосенсор способен отвечать чуть ли не на каждую органическую молекулу, попадающую на поверхность датчика.
У нас полосковый волновод расположен под резонатором, в толще диэлектрика, — описывает один из соавторов работы Алексей Арсенин, ведущий научный работник лаборатории нанооптики и плазмоники МФТИ. — Резонатор же обитает на границе раздела, между диэлектрической подложкой и внешней средой. Это позволяет значительно доставить его чувствительность путем подбора показателей преломления двух сред.
В предложенной учеными новой компоновке биосенсора вся его оптическая часть — источник и детектор излучения — располагается внутри диэлектрика. Снаружи же остается только чувствительная зона конструкции — золотое колечко диаметром несколько десятков микрометров и толщиной несколько десятков нанометров.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....