Дмитрий Федянин и Юрий Стебунов описали свою разработку сверхкомпактного, высокочувствительного наномеханического сенсора для анализа химического состава веществ и обнаружения биологических объектов, среди которых маркеры вирусных заболеваний, включая ВИЧ, гепатит, герпес и многие другие.
Данный сенсор даст возможность определять сигналы о возникновении и росте в организме раковых опухолей и диагностировать заболевания задолго до того, как это позволяет сделать любой известный на сегодняшний день метод.
Статья, опубликованная в журнале Scientific Reports, описывает оптомеханический чип. «Мы старались следовать процессу усовершенствования, – отмечают авторы, – нашей целью было не только достижение высокой чувствительности сенсора и компактности данного прибора, но и возможность использования за пределами лаборатории».
В отличие от аналогичных устройств, новый датчик может быть получен с помощью стандартного технологического процесса. Датчик состоит из двух частей: фотонный (или плазменный) контроллер, получающий оптический сигнал, и консоль управления.
Консоль – это длинные полоски, связанные в чипе. Как отмечают авторы, «чтобы понять, как устроено устройство, представьте, что один конец измерительной линейки плотно прижат к столу, а другой висит в воздухе. Когда вы касаетесь свободного конца, а затем убираете руку, начнется процесс механического измерения начавшихся колебаний определенной частоты. Колебания консоли позволяют определить химический состав среды, в которой находится чип».
Расчеты, проведенные исследователями, показали, что новый датчик будет сочетать высокую чувствительность с относительной легкостью производства и миниатюрными размерами, что позволяет использовать его во всех портативных устройствах, например таких как смартфоны. На одном чипе размером в несколько миллиметров можно собрать вместе до нескольких тысяч подобных сенсоров, настроенных на обнаружение различных частиц или молекул. При этом благодаря простоте конструкции ожидается, что цена устройства будет слабо зависеть от количества сенсоров, что выгодно отличает его от конкурентных решений.
Пресс-служба Министерства образования и науки РФ