Светящиеся микрорезонаторы помогут обнаружить болезни сердца
Ученые из Университета ИТМО разработали оптические микрорезонаторы, которые способны не только удерживать, но и генерировать свет. Эти микросферы, имеющие диаметр всего пять микрометров, в десять раз меньше человеческого волоса, могут стать основой для создания миниатюрных лазеров, биодатчиков и защитных меток для ювелирных изделий. Данную информацию сообщает портал Ferra.
Существующие резонаторы обычно требуют внешней активации мощным лазером, что ограничивает их применение. Кроме того, используемые материалы часто токсичны для живых тканей, что делает их непригодными для медицинских целей.
Исследователи использовали стандартные полистирольные микросферы и покрыли их люминофорами двух типов: нанокристаллами из серебра, индия и серы, а также углеродными точками. Для улучшения характеристик добавили два слоя: полимерный изолятор, который предотвращает гашение света кристаллов, и золотые наночастицы, функционирующие как антенна для усиления света.
В результате полученный материал увеличивает чувствительность рамановской спектроскопии более чем в десять тысяч раз, что позволяет обнаруживать минимальные концентрации молекул даже в сложных средах, таких как кровь, вода и продукты нефтепереработки.
«В будущем мы намерены объединить предыдущие исследования и на основе полученных данных создать структуру типа «лаборатория на чипе» для параллельного детектирования. Также мы изучим устойчивость гибридных структур в жидких средах и их реакцию на сложные мультикомпонентные образцы», — сообщил руководитель проекта, заведующий лабораторией Международного научно-образовательного центра физики наноструктур Университета ИТМО Кирилл Богданов.
