نانوحسگری با قابلیت شناسایی مواد در سطح مولکولی
تصور کنید که قادر به آزمایش مواد غذایی در آشپزخانه خود، برای تشخیص سریع وجود میکروب‌های کشنده باشید. تحقیقات انجام‌شده در آزمایشگاه ملی لارنس برکلی (Berkeley Lab) که در حال حاضر توسط شرکت اپتوکی (Optokey) تجاری‌سازی می‌شود، می‌تواند این امر را امکان‌پذیر کند.
اپتوکی، یک کسب‌وکار نوپا در هیوارد، کالیفرنیا، حسگر کوچکی تولید کرده‌است که می‌تواند به‌سرعت و دقت، مواد را در سطح مولکولی شناسایی کند. فنکینگ فرانک چن ، مدیرعامل و از مؤسسان شرکت گفت: «سیستم ما قادر است در زمینه شیمی، زیست‌شناسی، بیوشیمی، زیست‌شناسی مولکولی، تشخیص بالینی و تجزیه‌وتحلیل شیمیایی با هزینه اندک و بدون دخالت انسان عمل نماید.»
این فناوری بر اساس طیف‌سنجی رامان (Raman) ساخته شده‌است که روشی برای شناسایی مولکولی است و با اینکه ابزار تحلیلی بسیار حساسی است، نتایج به‌راحتی به دست نمی‌آیند. چن و همکارانش در آزمایشگاه برکلی، راه‌حلی برای این مشکل ابداع کردند که به‌منظور انجام سنجش شیمیایی و زیستی، با استفاده از تشدیدگر نانوپلاسمایی، تعامل فوتون با یک سطح فعال را، با استفاده از نانوساختارها اندازه‌گیری می‌کند. اندازه‌گیری‌ها در این روش بسیار قابل‌اعتماد هستند.
به گزارش ستاد توسعه فناوری نانو،این حسگر کوچک، از یک سیستم کنترلی میکروسیالی برای نمونه‌برداری خودکار مایعِ آزمایشگاه روی تراشه استفاده می‌کند. این شرکت به‌منظور بهینه‌سازی قیمت، حجم و دقت، از صنعت نیمه‌هادی، لیزر و اپتیک در ساخت این تراشه بهره گرفته‌است.
رابرت چبی ، مدیر بخش تولید، گفت: «این محصول یک سیستم نانونوری خودکار پیشرفته، با حساسیتی در سطح مولکولی و به‌مراتب برتر از حسگرهای موجود در بازار است. همچنین، سیستم ما می‌تواند این اطلاعات را در عرض چند دقیقه و یا حتی به‌طور مستمر ارائه کند؛ درحالی‌که در روش‌های دیگر ساعت‌ها یا حتی روزها طول می‌کشد. همچنین کاربردهای آن، شامل ایمنی مواد غذایی، نظارت بر محیط‌زیست، تشخیص پزشکی و تجزیه‌وتحلیل شیمیایی است.»
چن افزود: «محصولی که ما در ذهن داریم، فشرده و خودکار است و می‌توان آن را در مدارس، رستوران‌ها، کارخانه‌ها، بیمارستان، آمبولانس، فرودگاه‌ها و حتی میدان‌های جنگ استفاده کرد.»
بازار هدف بعدی چن، خانه هوشمند است که در آن یک حسگر نانونوری برای تشخیص آلاینده‌ها در مواد غذایی، هوا و آب نصب می‌شود.
