p (Phys.org) —Os pesquisadores da Universidade Estadual de Oregon estão combinando diatomáceas, um tipo de alga fotossintética unicelular, com nanopartículas para criar um sensor capaz de detectar quantidades minúsculas de proteína ou outros biomarcadores. p Esta é uma abordagem nova e inovadora para biossensores ópticos, que são importantes na área da saúde para aplicações como a detecção de níveis de glicose no sangue ou a presença de anticorpos. Eles também são usados ​​para detecção de produtos químicos na proteção ambiental.

p Os biossensores existentes geralmente requerem fabricação de alto custo usando cristais fotônicos artificiais para fazer um dispositivo precisamente estruturado. Mas as diatomáceas parecem ter o tipo certo de estrutura intrincada para se integrar com nanopartículas de ouro ou prata e produzir um biossensor óptico de baixo custo.

p "Tenho trabalhado neste tipo de sensor há muito tempo, e usar diatomáceas em vez de fabricar cristais fotônicos torna a vida muito mais fácil, "disse Alan Wang, professor assistente de engenharia elétrica na Faculdade de Engenharia da OSU. "E do ponto de vista comercial, é um custo muito mais baixo, cerca de 50 centavos em comparação com US $ 50. "

p Jeremy Campbell, um estudante de graduação em engenharia química trabalhando com o professor da OSU Greg Rorrer, chamou a atenção de Wang para a diatomácea. Isso lançou uma colaboração patrocinada pelo Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute e Marine Polymer Technologies.

p Embora as diatomáceas estejam sendo estudadas por outros grupos para aplicações como baterias, ninguém mais está pesquisando seu uso para biossensores ópticos. Produzir um sensor de baixo custo é importante para um produto consumível que é descartado após o uso.

p A pesquisa mostrou que o uso de diatomáceas aumenta o desempenho das nanopartículas, aumentando o valor absoluto do sinal em 10 vezes, e a sensibilidade em 100 vezes. A sensibilidade atual do biossensor OSU é de 1 picograma por mililitro, que é muito melhor do que sensores ópticos usados ​​em clínicas para detectar glicose, proteínas e DNA, que têm uma sensibilidade de 1 nanograma por mililitro.

p "Combinar estruturas criadas naturalmente com nanopartículas sintetizadas quimicamente tem o potencial de revolucionar a fabricação de dispositivos fotônicos, "Disse Wang.