(PhysOrg.com) - Un proceso utilizado para producir estructuras nanoscópicas como circuitos integrados cada vez más pequeños, biosensores, y los chips de genes se conocen como nanolitografía de pluma sumergida, en el que se utiliza la nanotip de un microscopio de fuerza atómica para "escribir" un patrón directamente sobre un sustrato.
En el diario Angewandte Chemie , un equipo de investigación coreano dirigido por Jung-Hyurk Lim en la Universidad Nacional de Chungju en Chungju ha introducido ahora un nanotip refinado para esta técnica. Con su "nanoquill", es posible producir nanopatrones complejos a partir de biomoléculas grandes, como partículas de virus completas, rápidamente, precisamente, y con flexibilidad.
Fuerza atómica microscópica, originalmente diseñado para la determinación de las estructuras nanoscópicas de superficies, desde entonces se ha utilizado con mucho éxito en otro uso:en nanolitografía con bolígrafo, la nanotip se sumerge como una pluma en un "pozo de tinta" y las moléculas se depositan luego como tinta sobre un sustrato adecuado para formar nanopatrones complejos. Es fundamental para este proceso un diminuto menisco de agua que se forma entre la superficie sobre la que se va a escribir y el nanotip; el menisco proporciona una vía por la cual las moléculas de la tinta (ADN, péptidos o proteínas — pueden moverse a la superficie. Sin embargo, las moléculas más grandes no pueden difundirse a través del menisco y no pueden depositarse en la superficie. Gracias a un novedoso nanotip, los científicos coreanos ya han superado esta limitación. La nueva punta está hecha de dióxido de silicio que ha sido recubierto con un polímero biocompatible bien caracterizado. Esto forma una red de polímero nanoporoso con diámetros de poro entre 50 y varios cientos de nanómetros.
Cuando esta punta se sumerge en una solución que contiene biomoléculas, el polímero absorbe el líquido y se hincha en un gel. Cuando la "nanoquill" cargada entra en contacto con un sustrato recubierto de amina, las biomoléculas se difunden del gel a la superficie. Debido a que la difusión del gel a la superficie encuentra menos resistencia que la difusión a través de un menisco de agua, es posible depositar biomoléculas mucho más grandes que en el método convencional.
Como demostración, los investigadores seleccionaron partículas de virus unidas a un tinte fluorescente como tinta. Pudieron usar esto para producir patrones con más de 1000 nanodots individuales sin tener que rellenar la pluma. A diferencia de la técnica convencional, aumentar el tiempo de contacto entre la superficie y la punta de la pluma aumenta el número de virus individuales dentro del punto, pero no su diámetro. Sin embargo, los investigadores pudieron generar puntos de varios tamaños (400, 200, y 80 nm) variando el diámetro de la punta. Esta variación puede controlarse con bastante facilidad mediante la duración de la reacción de polimerización.
