(PhysOrg.com) - Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um sensor versátil e de alta sensibilidade para detectar analitos que variam de gases a moléculas biológicas.

Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS) anunciado em 8 de fevereiro, 2011 que o pesquisador Genki Yoshikawa do NIMS International Center for Materials Nanoarchitechtonics (MANA), Instituto Federal Suíço de Tecnologia, Lausanne e o Prêmio Nobel, Dr. Heinrich Rohrer, desenvolveram em conjunto um sensor de membrana de tensão superficial de alta sensibilidade versátil. Os detalhes foram apresentados em Nano Letras da American Chemical Society.

O sensor de cantilever nanomecânico é um dispositivo promissor para a detecção em tempo real e sem rótulo de vários analitos, desde moléculas gasosas até biológicas. O principal princípio de detecção é baseado no estresse superficial induzido pelo analito, o que torna uma dobra do cantilever. A curvatura é detectada por um feixe de laser refletido. Contudo, este método não é aplicável a um analito opaco como o sangue. Os cantiléveres piezoresistivos aplicáveis ​​a analitos opacos têm o problema de menor sensibilidade.

Nesse trabalho, uma "membrana adsorvida" é suspensa por quatro "feixes de detecção" piezoresistivos, que constituem uma ponte de Wheatstone completa. O desequilíbrio de estresse induzido pelo analito adsorvido é detectado de forma eficiente pela ponte. A avaliação deste sensor de tensão de superfície do tipo membrana demonstra uma alta sensibilidade comparável aos métodos ópticos e um fator de mais de 20 maior do que o obtido com um cantilever piezoresistivo padrão. As análises de elementos finitos indicam que a sensibilidade será melhorada mudando as dimensões da membrana e dos feixes.

Os pesquisadores sugerem que esta plataforma deve abrir uma nova era de detecção baseada em tensão de superfície devido às várias conveniências e vantagens da leitura piezoresistiva integrada.