Biosenzor NEMS complet nanofotonic pe un cip - PubMed
Afiliere
- 1 Laborator de Nanooptică și Plasmonică, Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, Dolgoprudny, 141707 Federația Rusă.
- PMID: 26043287
- PMCID: PMC4455293
- DOI: 10.1038/srep10968
Autori
Afiliere
- 1 Laborator de Nanooptică și Plasmonică, Institutul de Fizică și Tehnologie din Moscova, Dolgoprudny, 141707 Federația Rusă.
Abstract
Senzorii chimici și biologici integrați oferă avantaje în ceea ce privește reducerea costurilor, dimensiunii și greutății și deschid noi perspective pentru monitorizare și analiză paralelă. Biosenzorii pe bază de sisteme nanoelectromecanice (NEMS) sunt cei mai atrăgători candidați pentru platforma integrată. Cu toate acestea, tehnicile de acționare și transducție (de exemplu, electrostatică, magnetomotivă, termică sau piezoelectrică) își limitează funcționarea la condițiile de laborator. Abordarea complet optică oferă posibilitatea de a depăși această problemă, cu toate acestea, schemele existente sunt fie fundamental macroscopice, fie excesiv de complicate și costisitoare în producția de masă. Aici propunem o nouă schemă de biosenzor NEMS extrem de compact, integrat monolitic pe un cip cu transducție și acționare complet nanofotonică. Acesta constă din ghidul de undă nanofotonic și consola nanobeam plasată deasupra ghidului de undă, ambele fabricate în același proces compatibil CMOS. Fiind în câmpul apropiat al modului fotonic sau plasmonic puternic limitat, consola este acționată eficient și răspunsul său este citit direct folosind același ghid de undă, ceea ce duce la o sensibilitate și capacitate foarte ridicate de detectare a unei singure molecule chiar și în atmosferă.