p Uma fina, filme elástico que enrola ondas de luz como um Slinky pode um dia levar a mais monitoramento menos caro para sobreviventes de câncer. p Os engenheiros químicos da Universidade de Michigan que desenvolveram o filme dizem que ele pode ajudar os pacientes a obter um melhor tratamento de acompanhamento com menos interrupções em suas vidas cotidianas.

p O filme oferece uma forma mais simples, maneira mais econômica de produzir luz polarizada circularmente, um ingrediente essencial no processo que poderia eventualmente fornecer um aviso precoce da recorrência do câncer. O filme é detalhado em um artigo publicado online em Materiais da Natureza .

p "Um monitoramento mais frequente pode permitir que os médicos detectem a recorrência do câncer mais cedo, para monitorar de forma mais eficaz a eficácia dos medicamentos e para dar aos pacientes mais paz de espírito. Este novo filme pode ajudar a fazer isso acontecer, "disse Nicholas Kotov, o Joseph B. e Florence V. Cejka Professor de Engenharia.

p A polarização circular é semelhante à versão linear comum em óculos de sol polarizados. Mas em vez de polarizar a luz em uma onda bidimensional, a polarização circular o enrola em uma forma de hélice tridimensional que pode girar no sentido horário ou anti-horário.

p A polarização circular é invisível a olho nu, e é raro na natureza. Isso o torna útil em um processo de detecção de câncer emergente que parece ser capaz de detectar sinais reveladores da doença no sangue. Atualmente em fase de pesquisa, o processo requer grande, máquinas caras para gerar a luz polarizada circularmente. Kotov acredita que o novo filme pode fornecer uma forma mais simples, maneira menos cara de induzir a polarização.

p O processo de detecção identifica biomarcadores - pedaços de proteína e fragmentos de DNA - que estão presentes no sangue desde os primeiros estágios da recorrência do câncer. Começa com partículas biológicas sintéticas que são feitas para serem atraentes para esses biomarcadores. As partículas são primeiro revestidas com uma camada reflexiva que responde à luz polarizada circularmente, em seguida, adicionado a uma pequena amostra de sangue do paciente. As partículas reflexivas se ligam aos biomarcadores naturais, e os médicos podem ver isso quando examinam a amostra sob luz polarizada circular.

p Kotov imagina que o filme poderia ser usado para fazer um dispositivo portátil do tamanho de um smartphone que poderia analisar rapidamente amostras de sangue. Os dispositivos podem ser usados ​​por médicos, ou potencialmente até mesmo em casa.

p "Este filme é leve, flexível e fácil de fabricar, "disse ele." Ele cria muitas novas aplicações possíveis para a luz polarizada circularmente, dos quais a detecção do câncer é apenas um. "

p Outra vantagem importante é a elasticidade do filme. O alongamento leve causa precisão, oscilações instantâneas na polarização da luz que passa por ele. Isso pode mudar a intensidade da polarização, altere seu ângulo ou inverta a direção de seu giro. É um recurso que pode permitir aos médicos alterar as propriedades da luz, como focalizar um telescópio, para se concentrar em uma ampla variedade de partículas.

p Para fazer o filme, a equipe de pesquisa começou com um retângulo de PDMS, o plástico flexível usado para lentes de contato gelatinosas. Eles torceram uma extremidade do plástico 360 graus e prenderam as duas extremidades. Eles então aplicaram cinco camadas de nanopartículas de ouro reflexivas - partículas suficientes para induzir a refletividade, mas não o suficiente para bloquear a passagem da luz. Eles usaram camadas alternadas de poliuretano transparente para colar as partículas no plástico.

p "Usamos nanopartículas de ouro por dois motivos, "disse Yoonseob Kim, um aluno de pós-graduação assistente de pesquisa em engenharia química. "Primeiro, eles são muito bons em polarizar o tipo de luz visível com que estávamos trabalhando neste experimento. Além disso, eles são muito bons em se auto-organizar em cadeias em forma de S que precisávamos para induzir a polarização circular. "

p Finalmente, eles destorceram o plástico. O movimento de destorção fez com que o revestimento de nanopartículas se dobrasse, formando cadeias de partículas em forma de S que causam polarização circular na luz que passa pelo plástico. O plástico pode ser esticado e liberado dezenas de milhares de vezes, alterando o grau de polarização quando é esticado e voltando ao normal quando é liberado repetidamente.

p Um dispositivo disponível no mercado provavelmente está a vários anos de distância. Kotov também prevê o uso de luz polarizada circularmente para transmissão de dados e até mesmo dispositivos que podem dobrar a luz em torno de objetos, tornando-os parcialmente invisíveis. U-M está buscando proteção de patente para a tecnologia.