Как новая технология наносенсоров позволяет обнаруживать отдельные молекулы?

Исследовательская группа из Нано-оптической лаборатории факультета физики Ульсанского национального института науки и технологий (UNIST) разработала революционную технологию сверхточных сенсоров, способных обнаруживать вещества на уровне отдельных молекул. Результаты исследования были опубликованы в престижном научном журнале Advanced Optical Materials.
Как новая технология наносенсоров позволяет обнаруживать отдельные молекулы?
Изображение носит иллюстративный характер

Ключевым достижением ученых стало создание плазмонной структуры, способной точно регулировать нанометровые зазоры в ответ на изменения температуры. Эта инновация позволяет в реальном времени подстраивать размер нанозазоров под размер исследуемых молекул, что значительно повышает чувствительность и точность анализа.

Разработанная технология основана на методе спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света (Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, SERS). Этот аналитический метод использует сильное ближнее поле, создаваемое локализованным поверхностным плазмонным резонансом. Для его реализации исследователи применили металлические наноструктуры на основе тонких золотых пленок, которые способны усиливать сигналы комбинационного рассеяния молекул в миллионы раз.

Особенностью новой технологии является использование гибких подложек для динамической модуляции нанозазоров. Это позволяет точно контролировать расстояние между наночастицами, что критически важно для усиления сигнала при обнаружении единичных молекул.

Технические характеристики разработанных сенсоров впечатляют: коэффициент усиления сигнала SERS составляет примерно 10⁷, а предел обнаружения достигает 10⁻¹² моль/л, что делает возможным детектирование отдельных молекул. Эти показатели значительно превосходят возможности традиционных сенсоров.

Руководитель исследования, доктор Махса Хаддади Могаддам, отметила: «Наши температурно-контролируемые нанозазоры обеспечивают гораздо более высокую чувствительность по сравнению с обычными SERS-сенсорами. Это открывает новые возможности для анализа на уровне отдельных молекул».

Потенциальные области применения новой технологии включают высокоточную медицинскую диагностику, мониторинг окружающей среды и фундаментальные исследования в области молекулярной биологии и химии. Благодаря возможности обнаруживать ничтожно малые концентрации веществ, эти сенсоры могут произвести революцию в раннем выявлении заболеваний и обнаружении загрязнителей окружающей среды.


Новое на сайте

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка