p Cientistas da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) desenvolveram um dispositivo baseado em luz que pode atuar como um biossensor, detecção de substâncias biológicas em materiais; por exemplo, patógenos prejudiciais em amostras de alimentos. p Os atuais biossensores padrão da indústria têm sensibilidade e precisão limitadas. Eles só podem detectar efeitos cumulativos de grupos de partículas, em vez de moléculas individuais.

p Mas a ferramenta desenvolvida pela equipe é 280 vezes mais sensível.

p Em colaboração com pesquisadores da Universidade de Wisconsin, NÓS., pesquisadores da unidade de Interações de matéria leve da OIST para tecnologias quânticas usaram esta ferramenta, um tipo de ressonador óptico, para criar alta resolução, imagens em tempo real de nanopartículas individuais. Suas descobertas são publicadas em ACS Nano .

p Química em escala nano

p Nos últimos anos, os cientistas do OIST têm experimentado com ressonadores de microbolhas, um tipo de microrressonador que consiste em uma concha de vidro oca anexada a uma longa, capilar de vidro fino. Os pesquisadores enchem um ressonador de microbolhas com água. Então, quando eles lançam feixes de luz sobre ele, ondas de luz circulam rapidamente pela água, permitindo que os cientistas estudem as propriedades físicas e químicas das partículas na superfície do ressonador.

p Para o presente estudo, os pesquisadores colaboradores da Universidade de Wisconsin revestiram o interior da esfera de vidro do ressonador de microbolhas com nanobastões de ouro.

p Os cientistas iluminaram um feixe de laser para aquecer os nanobastões, então observei como a forma, orientação, e a química da superfície dos nanobastões mudou quando eles foram expostos a certos produtos químicos e campos de luz.

p Quando as nanopartículas absorveram a luz brilhou sobre elas, eles esquentaram. Esses aumentos de temperatura causaram mudanças nas frequências de luz emitidas pelo ressonador, permitindo aos cientistas medir e alterar imagens na temperatura das nanopartículas em uma resolução incrivelmente alta.

p Essencialmente, o ressonador se tornou um tipo de termômetro incrivelmente sensível, disseram os pesquisadores.

p O próximo passo dos cientistas é aplicar essa técnica de sensoriamento fototérmico às proteínas, em vez de nanopartículas, revestir o interior do ressonador com proteínas em vez de nanobastões de ouro. Os pesquisadores esperam que as mudanças na forma da proteína mudem as propriedades ópticas e térmicas das proteínas, permitindo-lhes estudar mais eventos moleculares na superfície do ressonador.

p Adicionalmente, o método pode ser útil para detectar vírus minúsculos ou fitas simples de DNA.

p "Normalmente, se você deseja obter imagens de alta resolução de proteínas minúsculas, você precisará de um microscópio eletrônico - o que danificaria a proteína, "disse o Dr. Jonathan Ward, um co-autor do estudo. “O potencial de comercialização aqui é enorme, Apesar, ainda existem muitos desafios técnicos a serem superados. "