Светящиеся биочипы выявят заболевания сердца по следам молекул

Фото: ИЗВЕСТИЯ/Эдуард Корниенко

Эти сферы размером в пять микрометров — в десять раз тоньше человеческого волоса — могут лечь в основу миниатюрных лазеров, биодатчиков и защитных меток для ювелирных изделий.

Проблема в том, что большинство существующих резонаторов требуют внешней «активации» мощным лазером, иначе они бесполезны. К тому же их материалы часто токсичны для живых тканей, что закрывает им путь в медицину.

Авторы взяли стандартные полистирольные микросферы и покрыли их люминофорами двух типов: нанокристаллами из серебра, индия и серы, а также углеродными точками. Сверху добавили два слоя: полимер (изолятор, чтобы золото не гасило свечение кристаллов) и золотые наночастицы, которые работают как антенна, усиливающая испускаемый свет.

В итоге ученые получили материал, повышающий чувствительность рамановской спектроскопии — метода анализа смесей — более чем в 10 тысяч раз. Это позволяет «увидеть» минимальные концентрации нужных молекул даже в сложных средах: в крови, воде, продуктах нефтепереработки.

«В будущем мы планируем совместить проведённые ранее исследования и на основе этих результатов создать структуру типа „лаборатория на чипе“ с возможностью параллельного детектирования. Также мы проанализируем устойчивость гибридных структур в жидких средах, их отклик на сложные мультикомпонентные пробы, определим пределы обнаружения и избирательность на модельных соединениях для различных архитектур микросфер», — рассказал руководитель проекта, завлабораторией Международного научно-образовательного центра физики наноструктур Университета ИТМО Кирилл Богданов.

Подробнее об технологии читайте в эксклюзивном материале «Известий».