Genom att fästa guldsfärer i nanoskala på en mikroskopisk glaspärla, forskare har skapat en supersensor som kan upptäcka även enstaka prover av de minsta kända virusen. Sensorn använder ett märkligt beteende av ljus som kallas "viskningsgalleriläge, " uppkallad efter det berömda cirkulära galleriet i St. Paul's Cathedral i London, där ett viskande nära väggen kan höras runt om i galleriet.

På ett liknande sätt, ljusvågor skickas virvlande runt insidan av en liten glaspärla, resonans vid en specifik frekvens. Precis som ett litet föremål på en vibrerande fiolsträng kan ändra sin frekvens – aldrig så lite – så kan också ett virus som landar på sensorn ändra ljusets resonansfrekvens.

Med den ursprungliga glaskulan, forskare kunde upptäcka förändringar i frekvens från virus ungefär lika stor som influensa, ett relativt stort virus. Systemet, dock, var inte tillräckligt känslig för att upptäcka något mindre, som Polioviruset.

Forskarna kunde öka enhetens känslighet nästan sjuttiofalt genom att lägga till guld -nanosfärer på glasytan, som skapade vad forskarna kallade "plasmoniska heta fläckar" – områden där ljusvågor kopplade till vågor av elektroner. Denna hybridsensor upptäckte inte bara närvaron av MS2-viruset – den nuvarande lätta vikten i världen av RNA-virus – den kunde också bestämma virusets vikt genom att mäta den exakta frekvensförändringen av ljuset. Med några mindre justeringar, sensorn ska också kunna detektera enskilda proteiner, såsom cancermarkörer som dyker upp i blodet långt innan yttre tecken på cancer kan upptäckas.

Resultaten publicerades i tidskriften American Institute of Physics (AIP). Bokstäver i tillämpad fysik .