مهندساني از دانشگاه «براون» يک افزاره زيستي طراحي کرده‌اند که غلظت‌هاي گلوکز را در بزاق انسان اندازه‌گيري مي‌کند. اين تکنيک مي‌تواند نياز ديابتي‌ها را براي خون‌گيري جهت اندازه‌گيري سطح گلوکز برطرف کند. اين زيست‌تراشه از تداخل‌سنج‌هاي پلاسمونيکي استفاده مي‌کند و مي‌تواند براي اندازه‌گيري بازه وسيعي از مواد محيطي و زيستي استفاده شود.

در بين بيماران ديابتي، انجام خون‌گيري شايع‌ترين کار جهت اندازه‌گيري سطح گلوکز است. اين تکنيک جديد از مزيت همگرايي فناوري ‌نانو و پلاسمونيک سطحي، که برهمکنش الکترون‌ها با فوتون‌ها را بررسي مي‌کند، استفاده مي‌کند. اين مهندسان در «براون» هزاران تداخل‌سنج پلاسمونيکي را روي زيست‌تراشه‌اي به اندازه ناخن چاپ کرده و غلظت مولکول‌هاي گلوکز را در آب بر روي اين تراشه اندازه‌گيري کردند.

نتايج آنها نشان داد که اين تراشه با طراحي خاص مي‌تواند سطوح گلوکز را مشابه به آنچه که در بزاق انسان وجود دارد، آشکارسازي کند. براي خلق اين حسگر، دانشمندان شکافي با پهناي 100 نانومتر ايجاد کرده و دو خراش با پهناي 200 نانومتر در هر دو طرف شکاف مذکور ايجاد کردند. اين شکاف فوتون‌هاي ورودي را گيراندازي کرده و آنها را محبوس مي‌کند. در ضمن اين خراش‌ها فوتون‌هاي ورودي را پراکنده مي‌كنند که با الکترون‌هاي آزاد اطراف سطح فلزي حسگر برهم‌کنش مي‌کنند. اين برهمکنش‌هاي الکترون آزاد - فوتون باعث خلق پلاريتون پلاسمون سطحي، يک موج خاص که طول‌ موجش از طول‌ موج فوتون در فضاي آزاد کوچک‌تر است، مي‌شود.

اين امواج پلاسمون سطحي در طول سطح حسگر حرکت مي‌کنند تا با فوتون‌هاي داخل شکاف مواجه شوند، بسيار شبيه به دو موج اقيانوسي که از دو سمت مختلف مي‌آيند و با يكديگر برخورد مي‌کنند. اين «تداخل» بين دو موج منجر به بيشينه‌ها و کمينه‌هايي در شدت نور عبوري از شکاف مي‌شود. حضور يک آناليت يا ماده شيميايي که قرار است اندازه‌گيري شود، روي سطح اين حسگر تغييري در اختلاف فاز نسبي بين دو موج پلاسمون سطحي ايجاد مي‌کند، که به نوبه خود باعث ايجاد يک تغيير در شدت نور اندازه‌گيري شده مي‌شود. اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Nano Letters» منتشر کرده‌اند.

منبع: ایسنا