自照明芯片使用量子隧道來定位十億克
光學生物傳感器使用光波作為檢測分子的探針,並且是特定醫學診斷,個性化醫學和環境監測的關鍵。如果光波集中在納米尺度上,它們的性能將顯著提高 – 它足夠小,可以檢測蛋白質或氨基酸,例如使用燈泡片的納米光結構來照亮小芯片的皮膚。這些納米光生物傳感器的創建和檢測需要出色且昂貴的設備,這可以在快速診斷或護理環境中使用。
那麼,如何在沒有外部光源的情況下如何進行基於光的生物傳感器?答案是:量子物理學。在EPFL工程學校,涉及的雜種現象涉及的量子現象。它創建了一個需要恆定電子流的生物傳感器。
Mikhail Masharin的Bionanophotonic實驗室解釋說:“如果您將電子視為波浪,另一個是創建納米結構的結果,這兩者都形成了這種絕緣獎學金的一部分。”
數万億分
簡而言之,組納米結構的設計創造了適當的條件,可以通過電子,越過氧化鋁製圍欄並到達金層。在此過程中,電子將其能量稍微傳遞給了稱為等離子體的集體激發,該激發發出了光子。它們的設計保證了這種照明的強度和頻譜,可以接觸生物分子,這是一種非常敏感的未標記檢測方法。
Bionanophotonic Systems Hatice Hatice Hatice說:“該測試表明,我們的自我縮放的生物傳感器可以以皮克圖濃度鑑定出氨基酸和聚合物。這是可用的最先進的傳感器的克。”
這項工作已出版 自然的光子學 Eth Zurich與ICFO(西班牙)和Yonsei(韓國)的研究人員合作。
雙目標跨面
該小組的創新是一個雙重功能:它是其納米結構的黃金層,它顯示了創建量子隧道要求並控制光排放的特殊屬性。這種控制允許Metasurface的組織進入一個金納米諾維網絡,有效地檢測出燈泡為“納米antennas”的納米。
“腸道電子隧道是一個很高的概率過程,但如果仍然有新的光子,則是一個較低的概率過程。這是一個新的生物簽名系統,這是一個新的生物簽名系統。
除了緊湊和敏感外,該小組的量子平台還在EPFL微型技術中心製造,它是可擴展的,並且與傳感器的製造方法兼容。它不到活躍區的平方毫米,為手動生物傳感器創造了一個令人興奮的選項,與當前表的配置形成對比。
“我們的工作提供了完全集成的光發和感知。