En prisbelönt forskare vid Vanderbilt University använde plasmonik för att utveckla en ny typ av nanotweezers som snabbt kan fånga och upptäcka molekyler, virus och DNA - en enhet transformativ för medicin som också har färgutskriftstillämpningar.

Biträdande professor i elektroteknik Justus Ndukaife och hans Purdue University -medarbetare petade hål i guldfilm som är mindre än ljusets våglängd. Klämning av ljus i så små volymer möjliggörs av ytplasmonresonans, ett fenomen som får molekyler att fastna nära filmen, gör dem tillgängliga för studier under kraftfulla mikroskop.

Resultatet är det som vanligtvis kallas lab-on-a-chip-ett nytt sätt att upptäcka och diagnostisera cancer, virus eller ett antal sjukdomar.

Ndukaifes nanotweezer kräver mindre laserkraft, har mer potential att fånga och stabilisera molekyler och möjliggöra högre upplösning än tidigare versioner som används för lab-on-a-chip-applikationer.

Han sa att de också har potential att använda bredbandsvåglängdskälla för att montera guld- och kiselnanopartiklar, som kan ha ansökningar om permanent, icke-blekning i färgutskrift.

Hans resultat publicerades nyligen i tidningen ACS Nano . Arbetet möjliggjordes av National Science Foundation Materials Research Science and Engineering Centers bidrag DMR-1120923.

Ndukaife, som vann Chorafas Foundation Prize i fysik 2017 för sitt nanotweezerarbete, nyligen valdes också ut för Carnegie African Diaspora Fellowship Program. Han kommer att arbeta med University of Nigeria, Nsukka om utveckling och testning av en lab-on-a-chip-enhet för isolering och koncentration av e-colibakterier.

Ndukaifes projekt är en del av ett bredare initiativ som kommer att koppla ihop 55 CADFP -forskare med en av 43 lärosäten och samarbetspartners i Ghana, Kenya, Nigeria, Sydafrika, Tanzania och Uganda kommer att arbeta tillsammans om samutveckling av läroplaner, forskning, doktorandundervisning, utbildning och mentorskap under de kommande månaderna.