p (Phys.org) - Armadilha óptica, uma técnica para estudar moléculas individuais, é tradicionalmente delicado, exigindo equipamentos especiais e uma sala à prova de som, com dados coletados uma molécula de cada vez. p Os físicos da Cornell reduziram a tecnologia de uma armadilha óptica, que usa luz para suspender e manipular moléculas como DNA e proteínas, em um único chip. E em vez de apenas uma molécula de cada vez, o novo dispositivo pode potencialmente capturar centenas de moléculas de uma vez, reduzindo experimentos de um mês para dias.

p "Adoramos experimentos com uma única molécula porque os dados são bonitos e claros, e aprendemos muito manipulando e perturbando moléculas e observando como as coisas mudam, "disse Michelle Wang, professor de física, que liderou o estudo publicado online em Nature Nanotechnology 28 de abril. Mas a própria técnica experimental poderia ser melhorada, o que motivou Wang, que estuda o DNA e suas proteínas motoras associadas, para contemplar soluções.

p Wang e seus colegas desenvolveram um novo tipo de armadilha óptica, com base na nanofotônica - neste caso, usando luz como controladores em nanoescala - bem como componentes eletrônicos e microfluídicos on-chip para fazer um baixo consumo de energia, dispositivo estável que pode ser encaixado em microscópios convencionais.

p Sua principal inovação é a geração de ondas estacionárias ópticas controláveis ​​em guias de ondas nanofotônicas, formada por duas ondas de luz contra-propagadas, que funcionam como matrizes de armadilhas ópticas. Este projeto recicla a mesma luz para produzir várias armadilhas, cada um dos quais pode conter uma molécula, por exemplo, uma única molécula de DNA.

p "O que temos aqui é um array de armadilhas tridimensional estável e controlável, "Disse Wang." Isso nunca foi feito antes. "Eles chamam seu dispositivo de uma armadilha de onda estacionária nanofotônica, ou nSWAT.

p Para testar a estabilidade do dispositivo - uma descoberta importante - os membros do laboratório tocaram fisicamente no microscópio onde montaram seu chip. Devido à natureza compacta do dispositivo, que cabe em um centavo, eles detectaram pouco, se houver qualquer perturbação.

p Em seu jornal, eles também descreveram o transporte de moléculas por uma distância relativamente longa usando os guias de onda. Essa capacidade permite que a nova armadilha óptica se integre às técnicas de marcação de fluorescência existentes para marcar moléculas de interesse.

p A fabricação do nSWAT foi feita exclusivamente no Cornell NanoScale Science and Technology Facility (CNF).

p Experimentos descritos no artigo, "Captura nanofotônica para manipulação precisa de arranjos biomoleculares, "foram concluídos principalmente pelos co-primeiros autores Mohammad Soltani e Jun Lin, ambos associados de pós-doutorado no laboratório Wang, com ajuda substancial de vários alunos e pós-doutorandos no laboratório. Os estágios iniciais do projeto envolveram discussões úteis com, e equipamento emprestado de, co-autor Michal Lipson, professor de engenharia elétrica e da computação, um especialista em nanofotônica.