p Com apenas 1/1000 de milímetro, nanopartículas são impossíveis de ver a olho nu. Mas, apesar de ser pequeno, eles são extremamente importantes de muitas maneiras. Se os cientistas quiserem dar uma olhada no DNA, proteínas, ou vírus, então, ser capaz de isolar e monitorar nanopartículas é essencial. p Capturar essas partículas envolve focar firmemente um feixe de laser em um ponto que produz um forte campo eletromagnético. Este feixe pode conter partículas como uma pinça, mas, Infelizmente, existem restrições naturais a esta técnica. Mais notáveis ​​são as restrições de tamanho - se a partícula for muito pequena, a técnica não funcionará. A data, pinças ópticas têm sido incapazes de reter partículas como proteínas individuais, que têm apenas alguns nanômetros de diâmetro.

p Agora, devido aos avanços recentes em nanotecnologia, pesquisadores da Unidade de Interações Luz-Matéria para Tecnologias Quânticas da Universidade de Pós-Graduação do Instituto de Ciência e Tecnologia de Okinawa (OIST) desenvolveram uma técnica para o aprisionamento preciso de nanopartículas. Neste estudo, eles superaram as restrições naturais desenvolvendo pinças ópticas baseadas em metamateriais - um material sintético com propriedades específicas que não ocorrem naturalmente. Esta foi a primeira vez que esse tipo de metamaterial foi usado para o aprisionamento de nanopartículas únicas.

p "Ser capaz de manipular ou controlar essas pequenas partículas é crucial para os avanços da ciência biomédica, "explicou a Dra. Domna Kotsifaki, cientista da equipe da Unidade OIST e primeiro autor do artigo de pesquisa publicado em Nano Letras . O Dr. Kotsifaki continuou explicando que a captura dessas nanopartículas poderia permitir aos pesquisadores ver a progressão do câncer, para desenvolver medicamentos eficazes, e para avançar a imagem biomédica. "As aplicações potenciais para a sociedade são de longo alcance."

p Esta nova técnica tem duas habilidades procuradas - ela pode prender as nanopartículas de forma estável usando a potência do laser de baixa intensidade e pode ser usada por um longo período, evitando danos de luz na amostra. A razão para isso foi o metamaterial que os pesquisadores optaram por usar. Este metamaterial é altamente sensível a mudanças no ambiente circundante e, Portanto, permite o uso de potência do laser de baixa intensidade.

p "Os metamateriais têm propriedades incomuns devido ao seu design e estrutura exclusivos. Mas isso os torna muito úteis. Nos últimos anos, toda uma nova era de dispositivos com novos conceitos e aplicações potenciais foi criada a partir deles, "explicou o Dr. Kotsifaki." Do metamaterial, nós fabricamos uma série de anéis de divisão assimétricos usando um feixe de íons - minúsculos, partículas carregadas - em um filme de ouro de 50 nm. "

p Para testar se a técnica funcionou, o grupo de pesquisa iluminou o dispositivo com luz infravermelha próxima e prendeu partículas de poliestireno de 20 nm em certas regiões.

p Dr. Kotsifaki e colegas estavam procurando a rigidez da armadilha, que é uma medida de desempenho de trapping. "O desempenho de trapping alcançado foi várias vezes melhor do que o de pinças ópticas convencionais e o mais alto relatado até o momento, pelo que sabemos, "ela explicou." Como o primeiro grupo a usar este dispositivo para captura de nanopartículas de precisão, tem sido gratificante contribuir para esse progresso nesta área de pesquisa. "

p A equipe de pesquisa agora planeja ajustar seu dispositivo para ver se essas pinças podem ser usadas em aplicações do mundo real. Especificamente, no futuro, este dispositivo pode ser utilizado para criar tecnologias lab-on-chip, que são portáteis, ferramentas de diagnóstico que podem fornecer resultados de forma eficiente e econômica. Juntamente com suas aplicações na ciência biomédica, esta pesquisa forneceu insights novos e fundamentais sobre a nanotecnologia e o comportamento da luz em nanoescala.