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Chemosensoren basierend auf Nanohole Arrays wurden Gegenstand zahlreicher Untersuchungen seit der erste Bericht über außergewöhnliche optische Übertragung (EOT) durch Ebbesen Et Al. 19981veröffentlicht wurde. Wenn Licht auf regelmäßige Anordnungen von Nanohole Strukturen der Sub Wellenlänge Dimensionen auftrifft, erfolgt die verstärkte Übertragung bei bestimmten Wellenlängen. Dies tritt auf, wenn das einfallende Licht mit Bloch-Welle Oberfläche Polariton (BW-SPP) und/oder lokalisierte Oberflächenplasmonen (LSP)2Paare.
Das zugrunde liegende physikalische Prinzip ausgenutzt, wenn Biosensoren mit solchen regelmäßigen Arrays einfach ist. Adsorption von Molekülen auf oder nahe der Oberfläche des Metalls ändert die Dielektrizitätskonstante des Mediums in Kontakt mit Metall, im Gegenzug verschieben die Lage der Übertragung Banden im Spektrum. Das Spektrum des Lichts kann durch Nano-Engineering die Form, Größe und Trennung Abstand3,4,5eingestellt werden. Standardmäßig haben Sensoren basierend auf EOT charakteristische Bands in ihren Spektren, die spezifische Aufgaben6,7,8 während der Untersuchung der molekularen Bindung Veranstaltungen zu erleichtern. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber handelsüblichen Surface Plasmon Resonance (SPR) Plattformen.
Sensoren mit EOT in der Regel beinhalten eine Lichtquelle optisch ausgerichtet, so dass ein kollimierten Strahl auf die Sensorfläche ist. Techniken, um große Nanohole Oberflächen, wie Co-Polymer Vorlagen und Störungen und Nanosphere Lithografie, erzeugen haben schlechte Reproduzierbarkeit9. Aufgrund dieser Einschränkungen in präzise Herstellung große Flächen, die das EOT-Phänomen zu zeigen, wurde dem Lichtmikroskop erforderlich, um die Lichtquelle und Detektor richtig zu positionieren. Zur Vereinfachung der Technik, qualitativ hochwertige Nanoimprinting Lithographie wurde (NIL)10 eingesetzt. Dies ermöglichte die Produktion von großen Sensor Flächen11 (mm-Skala), entfällt die Notwendigkeit für ein Mikroskop zu suchen die Sensorfläche auf einem Chip. Stattdessen könnte dieser Sensor leicht mit einem standard-LWL-Kabel verbunden werden.
Da die Übertragung Gipfel für das Nanohole-Array in der sichtbaren Region Nah-Infrarot (NIR) enthalten sind, ist es perfekt geeignet, um verbindliche Veranstaltungen für Biomoleküle in einer wässrigen Umgebung spüren. Das erwartete optische Verhalten des Nanohole Arrays wurde simuliert. Das Ergebnis wurde dann durch Studien mit Flüssigkeiten der standard Brechungsindex (RI) überprüft. Dieses Array diente zur Messung der Konzentration des kardialen Troponin I (cTnI) die komplexen Hintergrund von Humanserum. cTnI ist der klinische Goldstandard für die Diagnose eines akuten Myokardinfarkts.
Mit diesem Sensor, ist es möglich zu erkennen und zu quantifizieren cTnI in humanem Serum an eine Grenze der Nachweisgrenze (LOD) von 0,55 ng/mL, was klinisch relevant ist. Die Erkennung ist viel schneller als die am häufigsten Technologie in diesem Bereich, Enzym-linked Immunosorbentprobe Assay (ELISA verwendeten). Darüber hinaus kann die Sensorfläche leicht regeneriert und somit wiederverwendet werden. Daher zeigt diese Arbeit das Versprechen der Nanohole Arrays als tragfähige Point-of-Care (POC) Technologie für Biosensoren innerhalb komplexer auszahlt.