Светящиеся биочипы выявят заболевания сердца по следам молекул

Ученые Университета ИТМО представили оптические микрорезонаторы, которые не просто удерживают свет, а сами его генерируют. Эти сферы размером в пять микрометров — в десять раз тоньше человеческого волоса — могут лечь в основу миниатюрных лазеров, биодатчиков и защитных меток для ювелирных изделий.

Изображение сгенерировано нейросетью

Проблема в том, что большинство существующих резонаторов требуют внешней «активации» мощным лазером, иначе они бесполезны. К тому же их материалы часто токсичны для живых тканей, что закрывает им путь в медицину.

Авторы взяли стандартные полистирольные микросферы и покрыли их люминофорами двух типов: нанокристаллами из серебра, индия и серы, а также углеродными точками. Сверху добавили два слоя: полимер (изолятор, чтобы золото не гасило свечение кристаллов) и золотые наночастицы, которые работают как антенна, усиливающая испускаемый свет.

В итоге ученые получили материал, повышающий чувствительность рамановской спектроскопии — метода анализа смесей — более чем в 10 тысяч раз. Это позволяет «увидеть» минимальные концентрации нужных молекул даже в сложных средах: в крови, воде, продуктах нефтепереработки, пишут «Известия».