Cảm biến tinh thể quang sinh học nanolaser giúp xác định DNA và phát hiện dấu hiệu của bệnh ung thư

 

Theo báo cáo trên tạp chí Applied Physics Letters, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một cảm biến tinh thể quang sinh học nanolaser có khả năng phát hiện sự hấp thụ của phân tử sinh học dựa trên sự thay đổi của bước sóng laser.

Cường độ phát xạ laser của các cảm biến sinh học nanolaser cũng cho phép phát hiện các bề mặt điện tích do đó cũng có thể được sử dụng để cảm nhận được sự hấp phụ của các phân tử sinh học. Sử dụng cường độ laser để phát hiện phân tử sinh học ít tốn kém hơn so với việc gắn thẻ hoặc kỹ thuật quang phổ huỳnh quang thường được sử dụng trong cảm biến sinh học bởi vì sự đơn giản của kỹ thuật này.

Nhóm các nhà nghiên cứu cho biết “kỹ thuật này cho phép phát hiện sự hấp thụ chỉ bằng cách đo cường độ, đó là một lợi thế đáng kể so với phương pháp thông thường”.

Phương pháp cảm ứng sinh học thông thường dựa trên nhãn huỳnh quang có giá đắt nên nhiều nhóm các nhà nghiên cứu khác đã phát triển các phương pháp không dán nhãn nhưng  các phương pháp này cũng tốn kém do phải sử dụng phân tích quang phổ.

Ngược lại, cảm biến sinh học nanolaser của nhóm nghiên cứu không cần sử dụng nhãn và quang phổ kế do sử dụng sự thay đổi cường độ nên có giá sẽ rẻ hơn.

Các ứng dụng tiềm năng cho các cảm biến sinh học nanolaser bao gồm DNA, phát hiện dấu hiệu của bệnh ung thư, Alzheimer từ chất dịch cơ thể của con người một cách đơn giản hơn so với bất kỳ phương pháp khác tại thời điểm hiện tại. Toshihiko Baba, giáo sư Khoa Điện và Kỹ thuật Máy tính của Đại học Quốc gia Yokohama, cho biết.

"Dự án nghiên cứu của chúng tôi, kéo dài từ 2012 đến 2016, có mục tiêu cuối cùng là phát triển một cảm biến tinh thể quang sinh học nanolaser có thể phát hiện dấu ấn sinh học," giáo sư Baba nói. "Chúng tôi đang tiếp tục đơn giản hóa và cải thiện cảm biến để nó sẽ sẵn sàng cho sử dụng vào thực tế trong vòng một vài năm tới."