$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Chemische sensoren op basis van nanohole matrices zijn een onderwerp van talloze onderzoeken sinds het eerste verslag over buitengewone optische transmissie (EOT) werd gepubliceerd door Ebbesen et al. in 19981. Wanneer licht inbreuk op periodieke arrays van nanohole structuren van sub golflengte dimensies maakt, verbeterde transmissie gebeurt bij specifieke golflengten. Dit gebeurt wanneer het incident lichte met Bloch-Golf oppervlakte polariton (BW-SPP) en/of gelokaliseerde oppervlakte plasmons (LSP)2 paren.
De onderliggende fysieke principe misbruikt wanneer biosensing met dergelijke periodieke arrays eenvoudig is. Adsorptie van moleculen op of in de buurt van de interface van metaal verandert de diëlektrische constante van het medium in contact met het metaal, op zijn beurt het verschuiven van de locatie van de transmissie-bands in het spectrum. Het spectrum zelf kan worden aangepast door de vorm, de grootte en scheiding afstand3,4,5nano-engineering. Inherent aan het ontwerp hebben sensoren op basis van EOT karakteristiek bands in hun spectra die specifieke toewijzingen6,7,8 te gedurende de behandeling van moleculaire binding gebeurtenissen vergemakkelijken. Dit is een cruciaal voordeel ten opzichte van commercieel beschikbare oppervlakte plasmon resonantie (SPR) platformen.
Sensoren met behulp van EOT meestal betrekken een lichtbron optisch uitgelijnd zodanig zijn dat een collimated balk incident op het sensing oppervlak. Technieken voor het genereren van grote nanohole oppervlakken, zoals co-polymeer sjablonen en interferentie en nanosphere lithografie, hebben arme reproduceerbaarheid9. Vanwege deze beperkingen in het nauwkeurig het fabriceren van grote oppervlakken die aantonen dat het verschijnsel van EOT, moest een optische Microscoop correct positie van de lichtbron en detector. Ter vereenvoudiging van de techniek, de hoge kwaliteit nanoimprinting lithografie (nihil)10 werkte. Hierdoor is de productie van grote sensor oppervlakten11 (mm-schaal), het verwijderen van de noodzaak van een microscoop om te zoeken naar het sensing oppervlak op een chip. In plaats daarvan, deze sensor gemakkelijk kon worden geïnterfacet met een standaard optische glasvezelkabel.
Aangezien de pieken van de overdracht voor deze nanohole array zijn vervat in het zichtbare gebied nabij-infrarood (NIR), is het perfect geschikt voor sensing bindende gebeurtenissen voor biomoleculen in een waterige omgeving. De verwachte optische werking van de nanohole matrix werd gesimuleerd. Het resultaat werd vervolgens gecontroleerd door middel van studies met vloeistoffen van standaard refractieve indexen (RI). Deze matrix werd vervolgens gebruikt voor het meten van de concentratie van cardiale troponine ik (cTnI) in de complexe achtergrond van menselijk serum. cTnI is de klinische gouden standaard voor de diagnose van acuut myocardinfarct.
Met behulp van deze sensor, is het mogelijk om te detecteren en kwantificeren van cTnI in menselijk serum tegen een limiet aantoonbaarheidsgrens (LOD) voor 0.55 ng/mL, die klinisch relevant is. De detectie is veel sneller dan de meest technologie in dit domein, de enzym-verbonden immunosorbent analyse (ELISA gebruikte). Anderzijds het sensing oppervlak kan gemakkelijk worden opnieuw gegenereerd en daarom hergebruikt. Vandaar, dit werk toont de belofte van nanohole arrays als een levensvatbare point-of-care (POC) technologie voor biosensing binnen complexe biofluids.