p Reginald C. Farrow e Zafer Iqbal, professores pesquisadores da NJIT, recebeu uma patente hoje para um método aprimorado de fabricação de matrizes de sondas elétricas em nanoescala. Sua descoberta pode levar a ferramentas de diagnóstico aprimoradas para medir a variação espacial da atividade elétrica dentro das células biológicas. p Patente US 7, 964, 143 divulga uma técnica de matriz de nanossonda que permite uma matriz de indivíduos, nanotubos orientados verticalmente para serem montados em locais precisos em contatos elétricos usando eletroforese. A localização de cada nanotubo na matriz é controlada por uma lente eletrostática em nanoescala fabricada por um processo comumente usado na fabricação de circuitos integrados.

p A pesquisa surgiu em 2008 na Journal of Vacuum Science and Technology , intitulado "Auto-montagem dirigida de nanotubos de carbono individuais alinhados verticalmente." O apoio à pesquisa foi fornecido pelo Departamento de Defesa.

p O número de nanotubos depositados em cada local é controlado pela geometria da lente, o que permite depositar um único nanotubo em uma janela muito maior que seu diâmetro. Após a deposição, cada nanotubo individual pode ser modificado para isolar o eixo e para sensibilizá-lo a um íon específico na célula. A tarefa é realizada anexando uma molécula ou enzima funcional adequada à ponta do nanotubo.

p A matriz de nanossonda concluída pode ser configurada para vários eventos eletroquímicos diversos a serem mapeados em escalas de tempo limitadas apenas pela natureza do contato do nanotubo com a membrana celular e a velocidade dos circuitos integrados.

p Para três tipos diferentes de células (células renais embrionárias humanas, neurônios de rato, e fermento), os pesquisadores do NJIT mediram a resposta elétrica a um sinal. Este sinal é gerado por um par de sondas de nanotubos de carbono espaçadas apenas seis micrômetros uma da outra. As células de levedura são muito pequenas para serem medidas com as ferramentas mais comumente usadas na indústria para determinar a resposta elétrica.

p Os pesquisadores também demonstraram o depósito de nanotubos de carbono de parede única em contatos de metal em matrizes de vias (janelas em um isolador expondo o metal) com espaçamento de apenas 200 nanômetros. Eles também mostraram a capacidade de anexar enzimas funcionais eletroquimicamente diferentes a nanotubos de carbono de parede única orientados verticalmente em diferentes locais próximos no mesmo chip.

p Tanto a patente de hoje quanto a patente complementar concedida no ano passado (7, 736, 979) ensinam um método para depositar um único nanotubo verticalmente em um circuito eletrônico usando técnicas atualmente usadas na fabricação de chips de computador. Isso permite a ponte entre a tecnologia eletrônica e o sensoriamento biológico até a nanoescala.

p Usando o processo chamado eletroforese, os nanotubos em uma suspensão líquida são atraídos para contatos de metal na base de vias localizadas com precisão. Cada via é carregada e age como uma lente eletrostática. Uma vez que o primeiro nanotubo é depositado, o campo elétrico é modificado e pode redirecionar outros nanotubos de se depositarem no metal, mesmo que a via possa ter um diâmetro várias vezes maior do que o diâmetro do elemento nanotubo.

p Essa descoberta levou às seguintes tecnologias patenteadas e com patente pendente:um transistor vertical usando um único nanotubo de carbono de um nanômetro, uma célula de biocombustível plana, e a matriz de nanossonda anunciada hoje.