Usando un papel de filtro de laboratorio común decorado con nanopartículas de oro, investigadores de la Universidad de Washington en St. Louis han creado una plataforma única, conocido como "papel plasmónico, "para detectar y caracterizar incluso trazas de sustancias químicas y moléculas biológicamente importantes, desde explosivos, agentes de guerra química y contaminantes ambientales a marcadores de enfermedades.

El trabajo será descrito por Srikanth Singamaneni, profesor asistente en el departamento de ingeniería mecánica y ciencia de los materiales en la Universidad de Washington en St. Louis, y postdoctorado Limei Tian en el 61º Simposio y Exposición Internacional de AVS, celebrado del 9 al 14 de noviembre, en el Centro de Convenciones de Baltimore en Baltimore, Maryland.

La plasmónica implica el control de la luz a nanoescala utilizando plasmones de superficie, que son ondas coordinadas, o ondas, de electrones que existen en las superficies de los materiales, y en particular metales como el oro. Los plasmones de superficie localizados de nanoestructuras metálicas dan como resultado propiedades ópticas únicas con características que dependen de la composición del metal, tamaño y forma de las estructuras, el medio circundante, etcétera.

Tian y Singamaneni crearon su papel plasmónico sumergiendo papel de filtro celulósico común en una solución de nanopartículas de oro. Se puede emplear una plataforma ópticamente activa tan simple para mejorar la señal de huellas dactilares de los productos químicos, revelando la identidad de una pequeña cantidad de un compuesto como un agente de guerra química. Además, las proteínas clínicamente importantes pueden capturarse mediante papel plasmónico modificado y detectarse en función de los cambios en los espectros ópticos que se producen cuando las proteínas se unen al papel.

"La detección en el campo de amenazas químicas y biológicas es el desafío que estamos tratando de abordar, ", Dijo Tian." Esta tecnología se puede utilizar ampliamente para la detección química y biológica, incluida la seguridad nacional, vigilancia forense y medioambiental, y aplicaciones de diagnóstico médico ".

Por ejemplo, Tian señaló, el papel plasmónico se puede utilizar para detectar moléculas diana que sirven como indicadores de enfermedades como el cáncer de riñón.

"Creemos que tenemos una tecnología de plataforma que se adapta muy bien a este tipo de aplicaciones, "Dijo Tian.

Al mismo tiempo, Tian y Singamaneni destacaron que aún quedan por superar una serie de obstáculos antes de que la tecnología pueda utilizarse para aplicaciones de detección de sustancias químicas. no es el menor de los cuales es la complejidad del "espacio químico" en el mundo real. Debido a que existe una gran cantidad de productos químicos que interferirían con las mediciones precisas, estas pruebas requieren una selectividad muy alta, a un nivel que la encarnación actual del papel plasmónico aún no puede alcanzar.

"Esperamos que esto pueda superarse mediante la integración de elementos de reconocimiento de objetivos biomiméticos con papel plasmónico en un futuro próximo". "Dijo Tian.