Las nuevas características de este material biomimético nos permitirán desarrollar múltiples sensores químicos de tamaño nanométrico sobre el mismo sustrato mediante litografía por haz de electrones, como resultado, Se desarrollarán biochips multifuncionales de gran versatilidad. La posibilidad de grabar a escala nanométrica es un beneficio fundamental de cara a los materiales biomiméticos tradicionales, ya que este nuevo material desarrollado por investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Universidad Complutense (UCM) en el marco del campus de Moncloa ofrece potenciales aplicaciones comerciales.

Este material está compuesto por un polímero lineal reticulante cuya estructura molecular se ve alterada por el bombardeo de electrones. De este modo, es posible utilizar un haz de electrones de unos pocos nanómetros de espesor, como si fuera un lápiz de punta ultrafina, para escribir un patrón sobre una película de este material adherido a un sustrato. Después de la escritura (litografía), la película se sumerge en un revelador líquido capaz de disolver el área de la película irradiada por el haz y dejar intacto el patrón no irradiado sobre el sustrato.

Además, el material se comporta como un polímero de impresión molecular (MIP), es decir, es capaz de reconocer una molécula o un compuesto específico después de un proceso de impresión a nivel molecular. Los MIP son materiales sintéticos con funcionalidad similar a ciertas moléculas biológicas, como antígenos y anticuerpos, utilizados como receptores para detectar ciertas moléculas, por esa razón, los MIP se consideran materiales biomiméticos. Los principales beneficios de los MIP sobre los receptores biológicos son una mayor resistencia a los productos químicos y al clima extremo, menor costo y la capacidad de crear receptores químicos sintéticos inexistentes en la naturaleza.

Hasta la fecha, para desarrollar sensores, los métodos utilizados para grabar películas en MIP se basan en técnicas de impresión y fotolitografía. El principal inconveniente del método de impresión es la posible contaminación de las superficies de la película de MIP que están en contacto con los moldes de impresión. mientras que la técnica de la fotolitografía no es adecuada para crear razones nanométricas. El nuevo material se puede registrar a escala nanométrica sin necesidad de molde de máscara.

Investigadores de la UPM y la UCM han desarrollado patrones nanométricos de este material sobre sustratos de silicio utilizando un haz de electrones y demostrando la funcionalidad del MIP. El material es capaz de reconocer la rodamina 123, que es una molécula fluorescente de alta sensibilidad y selectividad sobre otras rodaminas. La metodología empleada para desarrollar este material se puede aplicar a la síntesis de otros materiales susceptibles de ser registrados por haz de electrones y capaces de detectar sustancias de interés en toxicología y biomedicina.

El desarrollo de estructuras nanométricas de materiales sensores tiene un doble propósito. Primeramente, una mayor interacción entre el sensor y el entorno donde se detecta el analito, aumentando la velocidad y la detección de sensibilidad. En segundo lugar, El reducido tamaño de las estructuras de los sensores nos permite integrar múltiples elementos en un solo chip o sustrato ahorrando costes y aumentando su fiabilidad y funcionalidad de ensayos.