p A capacidade de detectar pequenas quantidades de moléculas é importante para detecção química, bem como para diagnósticos biológicos e médicos. Em particular, algumas das aplicações mais desafiadoras e avançadas envolvem compostos raros para os quais apenas algumas moléculas podem estar presentes por vez. Os dispositivos mais promissores para alcançar a detecção de ultra-alta precisão são os sensores em nanoescala, onde as moléculas são colocadas em pequenos espaços entre pequenas placas de ouro. Mas esse método só é eficaz se as moléculas forem posicionadas com precisão dentro das lacunas. Agora, Jinghua Teng, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, Cingapura, e colegas da Universidade Nacional de Cingapura desenvolveram um sensor onde as moléculas são guiadas e colocadas em posição com eficiência. p As ressonâncias eletrônicas que ocorrem nas nanoestruturas de ouro são como antenas muito poderosas, capaz de amplificar a radiação de pequenas moléculas em sua vizinhança. Isso permite até mesmo a detecção de moléculas individuais. Para que o sinal seja captado pelas antenas, Contudo, as moléculas precisam estar precisamente localizadas dentro de 'pontos quentes' eletromagnéticos (veja a imagem). "Abordamos este desafio e desenvolvemos um método para ligar seletivamente as moléculas aos pontos quentes eletromagnéticos na estrutura da nanoantena para efeito máximo, "explica Teng.

p Os pesquisadores precisavam preparar a superfície do dispositivo de forma que as moléculas se ligassem apenas às áreas desejadas entre as placas de ouro - não a elas. Eles conseguiram isso depositando uma fina película de titânio entre as placas de ouro. O titânio oxida no ar, formando dióxido de titânio estável, que é isolante e tem propriedades muito diferentes das placas de ouro. Os pesquisadores então cobriram a superfície com várias soluções orgânicas que seletivamente evitam que proteínas e outras moléculas se liguem ao ouro, enquanto atraem as moléculas de interesse para a almofada de titânio. Nos testes iniciais, sinais de moléculas anexadas ao titânio no ponto quente mostraram uma sensibilidade seis vezes maior do que aqueles anexados aleatoriamente ao dispositivo.

p A próxima etapa será aumentar a sensibilidade do sensor até o limite final, explica Teng. "As pessoas sempre sonharam e trabalharam em direção ao sensoriamento de uma única molécula. Este trabalho faz parte desses esforços. Ele fornece uma maneira de ligar biomoléculas seletivamente aos pontos quentes e prova que pode aumentar a sensibilidade molecular e reduzir a quantidade de amostra necessária . " No entanto, serão necessárias outras melhorias no design do dispositivo, adiciona Teng. "Seguindo em frente, gostaríamos de aumentar ainda mais a sensibilidade otimizando a estrutura e tentando a detecção de multiagentes em um chip. "