(PhysOrg.com)-Ett internationellt team av forskare har utvecklat en mångsidig och högkänslig sensor för att detektera analyser som sträcker sig från gasformiga till biologiska molekyler.

National Institute for Materials Science (NIMS) meddelade den 8 februari, 2011 som forskare Genki Yoshikawa från NIMS International Center for Materials Nanoarchitechtonics (MANA), Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne och Nobelpristagaren Dr. Heinrich Rohrer utvecklade tillsammans en mångsidig högkänslig ytbelastningsmembransensor. Detaljer presenterades i Nano bokstäver av American Chemical Society.

Den nanomekaniska cantileversensorn är en lovande enhet för realtids- och etikettfri detektion av olika analytter, allt från gasformiga till biologiska molekyler. Huvudavkänningsprincipen är baserad på den analytinducerade ytspänningen, som får en cantilever att böja sig. Böjning detekteras av en reflekterad laserstråle. Dock, denna metod är inte tillämplig på en ogenomskinlig analyt såsom blod. Piezoresistiva fribärare som är tillämpliga på ogenomskinliga analyter har problemet med lägre känslighet.

I det här arbetet, ett "adsorbatmembran" suspenderas av fyra piezoresistiva "avkänningsstrålar", som utgör en full Wheatstone -bro. Stressobalans inducerad av den adsorberade analyten detekteras effektivt av bron. Utvärdering av denna membran-typ ytspänningssensor visar en hög känslighet som kan jämföras med optiska metoder och en faktor på mer än 20 högre än den som erhålls med en standard piezoresistiv cantilever. De ändliga elementanalyserna indikerar att känsligheten kommer att förbättras genom att ändra membranets och strålarnas dimensioner.

Forskare föreslår att denna plattform förväntas öppna en ny era av ytstressbaserad avkänning på grund av de olika bekvämligheterna och fördelarna med den integrerade piezoresistiva avläsningen.