Инженеры уменьшили медицинскую лабораторию до микрочипа

Исследователи создали микроскопический чип, который можно использовать для выявления вирусной инфекции, анализа крови и диагностики заболеваний. Биосенсор разработан на безе обычной кремниевой микросхемы, аналогичной тем, что используются в наших ПК и смартфонах. Ученые из Принстонского университета обнаружили, что крошечные металлические слои, которые уже встроены в современные микросхемы, можно достаточно легко адаптировать для анализа необычного света, взаимодействующего с крошечными объектами, меньше длины его волны. Это позволяет обнаруживать тысячи биологических веществ, начиная от бактериальной ДНК до гормонов без использования громоздких линз и фильтров. Изобретенный сенсорный чип, как и традиционная лабораторная установка, выявляет молекулы-мишени с помощью химических антител, которые вступают в реакцию с конкретными молекулами. Однако используемые антитела модифицированы таким образом, что при контакте с мишенью генерируют свет с определенной длиной волны красного спектра. После реакции это излучение попадает на металлические пластины устройства, где анализируется с помощью миллиарда транзисторов. Несмотря на то, что микроскопический биосенсор представляет собой квадрат со сторонами 4 мм, команда разместила на нем пластину с 96 сенсорами антител. Однако команда надеется спроектировать настолько маленькие чипы, чтобы их можно было поместить в таблетки и проводить диагностику тела с помощью приложения на смартфоне. По словам исследователей, устройство разработано на базе традиционного кремниевого чипа и при создании не требует специфических условий, что позволяет легко организовать серийно. В дальнейшем они планируют создать крошечные флуоресцентные датчики для зондирований, которые можно будет использовать для анализа пищи, воды, окружающей среды и применять в промышленности. текст: Илья Бауэр, фото: Lingyu Hong