گروهی از محققان دانشگاه تهران و دانشگاه استنفورد ایالات متحده آمریکا، در پژوهشی مشترک موفق به طراحی حسگری شده­ اند که می‌تواند ابعاد ذرات نانومتری را تعیین کند.

روند کار این حسگر بدین صورت است که ابتدا ذرات نانومتری بر روی سطح حساس حسگر که از لایه‌ای بسیار نازک از جنس طلا با برجستگی­های متناوب تشکیل شده است، قرار گرفته و نور سفید به سطح تابانده می‌شود. مشخصات نور بازتاب شده از این سطح توسط دستگاهی به نام طیف‌سنج نوری ثبت و تحلیل می‌شود.

نور سفید (مانند نور لامپ‌های رشته‌ای یا نور خورشید) دارای طیف پیوسته‌ای از طول‌موج‌هاست که در پدیده‎هایی مثل رنگین‌کمان به رنگ‌های مختلف تجزیه می‌شود. به دلیل متناوب بودن برجستگی‌های ایجاد شده بر روی سطح حسگر، میزان جذب نور توسط آن در طول‌ موج‌های خاصی از طیف نور سفید به شدت افزایش می­ یابد که به این طول‌ موج‌ها، طول ‌موج تشدید گفته می‌شود. هرگاه نانوذره‌ای روی سطح این حسگر قرار گیرد طول‌موج‌های تشدید حسگر تغییر می‌کند. در این پژوهش روشی معرفی شده تا بتوان به کمک میزان تغییر طول ‌موج‌های تشدید، ابعاد نانوذرات قرار گرفته بر روی سطح آن را تعیین کرد.

کارایی این حسگر در تعیین ضخامت لایه‌ای از پروتئین که بر روی سطح حسگر نشانده شده و نیز در تعیین ابعاد نانوذرات زیستی ترشح شده از سلول‌های سرطانی بررسی شده است. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که می‌توان از این ابزار برای مطالعة رابطة ابعاد نانوذرات زیستی و محتویات آن‌ها و برهمکنش‌هایشان استفاده کرد.

این پژوهش با عنوان «کاواک‌های نانوپلاسمونی در هم تنیده برای تخمین ضخامت لایه‌های ‌تشکیل شده بر روی سطح» توسط آقایان دکتر عمیدالدین متاجی فارغ التحصیل دکتری مهندسی برق و دکتر محمود شاه‌آبادی عضو هیئت عملی دانشکدة مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران با همکاری گروهی از اساتید و پژوهشگران دانشگاه استنفورد متشکل از آقایان دکتر محمت اوزن، دکتر فاتح اینجی و دکتر اوتکان دمیرجی انجام شده است. مقاله منتج از این پژوهش، در شمارۀ ۷ جلد ۱۴ نشریة ACS Nano در سال ۲۰۲۰ میلادی به چاپ رسیده است.

لینک مقاله جهت مطالعه بیشتر:

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c02797