p A detecção de pequenas quantidades de moléculas é importante para uma infinidade de aplicações, variando de detecção de gás a diagnósticos biomédicos. A maioria dessas aplicações exige que os sensores sejam baratos e descartáveis, ainda sensível o suficiente para detectar moléculas até o nível de uma única molécula. Ping Bai e colegas do Instituto A * STAR de Computação de Alto Desempenho e do Instituto de Pesquisa e Engenharia de Materiais estudaram agora as propriedades de filmes metálicos finos com orifícios que são particularmente promissores para o sensoriamento molecular. p Filmes finos metálicos com orifícios do tamanho de nanômetros são conhecidos por transmitir luz de comprimentos de onda específicos de forma muito eficiente. A eficiência surge dos polaritons de plasmon de superfície (SPPs) - os movimentos coletivos dos elétrons na superfície do metal - que são capazes de focar a luz em pequenos pontos muito menores do que o comprimento de onda da luz usada (veja a imagem).

p Esses SPPs podem ser usados ​​para detectar as moléculas por meio da fluorescência das moléculas traçadoras anexadas a elas. Esta fluorescência também é fortemente aumentada pelo SPP e pode ser facilmente detectada por um microscópio, mesmo para pequenas quantidades de moléculas. “Toda a configuração é ultracompacta para suportar um sistema de detecção de ponto de atendimento, ”Explica Bai.

p Bai e seus colegas estudaram dois arranjos de detecção. No primeiro arranjo, a luz é direcionada para um filme com nanoholes em um ângulo oblíquo do mesmo lado da amostra. No segundo arranjo, o filme é iluminado por trás para que a luz passe primeiro pelos orifícios. Os pesquisadores descobriram que cada esquema tem suas próprias vantagens.

p No esquema de 'reflexão', o efeito SPP é mais forte porque a luz é direcionada diretamente para a amostra e não precisa cruzar o filme de metal. Contudo, um filme mais espesso é necessário para que a luz não passe. No esquema de 'transmissão', a intensidade da luz emitida pelas moléculas é mais fraca, mas a vantagem é que os filtros e outros sensores podem ser incluídos com o filme de metal, e a espessura do filme pode ser muito mais fina.

p “Portanto, não há nenhuma vantagem clara para os modos de detecção de tais filmes, ”Diz Bai. “Uma coisa que fica clara a partir do estudo, Contudo, são os claros benefícios do uso de filmes de metal com nanoholes como uma plataforma de detecção molecular, ”Diz Bai.

p “Este é apenas um instantâneo de todo o nosso projeto. Em última análise, nossa tecnologia de detecção será utilizada em hospitais e centros de teste, por exemplo, no rastreamento do câncer de próstata, ou mesmo usado em casa, como kits de teste de glicose, ”Acrescenta Bai.