Стеклянные штампы удешевят производство биосенсоров

В будущем микрочипы смогут использоваться для проведения тестов на сотни заболеваний, выявляя из образцов крови специфичные для недуга молекулы. Производство лабораторий на чипе, малых интегрированных диагностических сенсоров, пока достаточно дорого.

Специалисты Массачусетского технологического института под руководством адъюнкт-профессора механической инженерии Николаса Фенга (Nicholas Fang) и Университета Иллинойса предложили весьма простую технику, способную значительно ускорить и удешевить производство сенсоров — гравирование металлических поверхностей с использованием микроштампов, активируемых электрическим током. Гравировка выполненная из микроточек, формирующих линии в сотни раз тоньше человеческого волоса, работает как оптическая антенна, которая может идентифицировать одну молекулу на основании характерной для нее длины волны.

Стеклянные штампы позволяют создавать на серебре гравировки с толщиной линий всего 10 микрон

Предложенная технология гравирования аналогична методу литографии NIL (nanoimprint), но вместо полимера в качестве материала используется стекло. В жидком состоянии это очень пластичный материал, который просто принимает форму матрицы, в том числе и нано-размеров. Для штампов ученые использовали суперионное стекло — стекло, частично состоящее из ионов, которые можно активировать приложением электрического тока.

С помощью шприца разогретое стекло было нанесено на шаблон — таким образом был сформирован штамп. Затем штамп помещался на серебряную подложку, к которой приложено напряжение 90 мВ — под действием тока ионы на обеих поверхностях активировались и стеклянный штамп создавал точный оттиск на металлической подложке. Штамп можно повторно использовать множество раз, и вести штамповку с большой скоростью.