Az optikai bioszenzorok fényhullámokat használnak molekulák érzékelésére – ezek nélkülözhetetlenek a precíz orvosi diagnosztikában, a személyre szabott gyógyászatban és a környezetfigyelésben. Teljesítményük nagymértékben növelhető, ha a nanoszkopikus mérettartományba fókuszálnak: így akár fehérjéket vagy aminosavakat is képesek érzékelni. Ehhez olyan nanofotonikai szerkezetek szükségesek, amelyek szó szerint „összenyomják” a fényt egy apró chip felszínén. Mindez azonban jelenleg komoly, nehéz és drága felszerelést igényel a fény előállításához és érzékeléséhez, ami gátolja a gyorsdiagnosztika elterjedését.
Fény elektronokból: az MI-alapú szenzor
A Bionanofotonikai Rendszerek Laboratórium kutatói most forradalmian új megközelítést mutattak be az EPFL Műszaki Karán. Egy kvantumjelenség, az úgynevezett anelasztikus elektronátmenet (tunneling) segítségével olyan bioszenzort hoztak létre, amelynek működéséhez csak egyenletes elektronáram és elektromos feszültség szükséges – nincs szükség külső fényforrásra. Amikor az elektron hullámként viselkedik, bizonyos valószínűséggel „áttunnelizál” egy vékony – például alumínium-oxid – szigetelőrétegen, miközben fotont bocsát ki. A csapat nanostruktúrája ezt a jelenséget valószínűbbé teszi, és növeli a fénykibocsátás hatékonyságát.
Pikogramm-érzékenység és kézbe vehető kialakítás
Az innováció alapja, hogy a chipben áramló elektronok áthaladnak egy alumínium-oxid gáttal ellátott nanostruktúrán, majd egy aranyrétegre érkeznek, ahol energiájukat átadják egy közös rezgésnek, a plazmonnak, ami fényt sugároz kifelé. A keletkező fény intenzitása és színképe megváltozik, ha biomolekulákkal találkozik – ez teszi lehetővé a valós idejű, rendkívül érzékeny, címke nélküli érzékelést.
Laboratóriumi tesztek kimutatták, hogy az önvilágító bioszenzor fehérjéket és polimereket már pikogrammnyi (azaz ezermilliárdod gramm) mennyiségben érzékel; ez vetekszik a jelenlegi legfejlettebb bioszenzorok teljesítményével. Az eszköz kulcsa egy úgynevezett „metafelszín” arany nanohálózata, amely nanoantennaként fókuszálja a fényt.
A rendszer ráadásul kompakt, tömeggyártásra is alkalmas. Kevesebb mint 1 mm² aktív terület elegendő az érzékeléshez, így lehetővé válhat a hordozható, kézben tartható bioszenzor kifejlesztése, ami hatalmas lépést jelent az asztali laboratóriumi műszerekhez képest.
Ez a technológia integráltan egyesíti a fény előállítását és érzékelését egyetlen chipelemen, így új szintre emeli a helyszíni orvosi diagnosztikát vagy akár a környezeti veszélyek kimutatását is – a biotechnológia jövője fényesebben ragyog, mint valaha.
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Monthly Dystopia (iPhone/iPad)A Monthly Dystopia egy túlélő játék, amelyet George Orwell 1984 című műve inspirált...
Időutazás egyetlen nap krónikáján: a Holdra szállástól 🌕 a Mars első sikeres leszállásáig, a jogkiterjesztések ✊ és függetlenségi nyilatkozatok 📜 hullámán át katonai ütközetekig és diplomáciai áttörésekig...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Domain Sniper: WHOIS & Drops (iPhone/iPad)A Domain Sniper egy olyan alkalmazás, amely megmutatja, egy regisztrált domain nev milyen életszakaszban van, és jelzi, mikor lesz újra elérhető regisztrálásra...
Mi minden történt ezen a napon? A spanyol Armada felbukkanása az Angol-csatornában, a Seneca Falls-i nőjogi konvenció rajtja és az első GPS-jel sugárzása alapjaiban formálták a világot...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. The Three Little Pigs Romanian (iPhone/iPad)A “Tanulj meg románul olvasni” című kiadvány a klasszikus “A három kismalac” meséjével segít fejleszteni a nyelvtudást...
Mi történt ezen a napon a történelemben? Viharos csaták, városok pusztulása és korszakos áttörések jelölik ezt a napot a történelemben, a Róma elleni gall betöréstől és a római nagy tűzvésztől kezdve egészen a titkos szavazás brit bevezetéséig és az első webre feltöltött fotóig...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Between Dates Calendar Math (iPhone/iPad)A Between Days alkalmazás segítségével egyszerűen és gyorsan meghatározható, hány nap van két dátum között...
📱 A Google ismét újat mutat a Pixel okostelefonok világában – mostantól az eszközökön futó mesterséges intelligencia még erősebbé teszi a mobilokat, úgy, hogy közben védi a felhasználók adatait...
Fizetős iOS appok és játékok, amik ingyenesek a mai napon. Between Dates Calendar Math (iPhone/iPad)A Between Days alkalmazás egyszerű és gyors megoldást kínál két dátum közötti napok kiszámítására...
Az Észak-Minnesotában pusztító erdőtüzek füstje hamarosan elérheti az Egyesült Államok északkeleti nagyvárosait, többek között Detroitot, Milwaukee-t, Clevelandet, Philadelphiát és New Yorkot...
A Minnesotai Egyetem laboratóriumában újszerű biológiai eredmény született: egy aprócska SpudCell nevű képződmény képes táplálkozni, növekedni, versengeni, osztódni és lemásolni önmagát – vagyis szinte mindent tud, amit egy élő sejt is...
A Google Képek (Google Images) megújult külsőt kapott: mostantól személyre szabott galériákat kínál a felhasználóknak, így még könnyebben fedezhetik fel az őket érdeklő képeket...
A Google DeepMind vezére, Demis Hassabis szerint az új generációs mesterséges intelligencia egyre komolyabb veszélyeket rejt magában, például a kiberbiztonság és a biológiai fenyegetések terén...
💊 Fontos kérdés, hogy meg lehet-e állítani vagy lassítani az Alzheimer-kór lefolyását, hiszen a demencia legfőbb oka, az Alzheimer-kór, világszerte rengeteg embert érint...
🚀 Sikeresen megérkezett kedden a Nemzetközi Űrállomásra egy amerikai–orosz személyzet, miután a kazahsztáni Bajkonurból indultak a Roszkoszmosz által üzemeltetett Szojuz MS-29 fedélzetén...
🔒 Az informatika egyik legfontosabb biztonsági eleme, a Secure Boot, már csaknem tíz éve lényegében védtelenné vált – és ezt eddig senki sem vette észre...
Bár a csípős paprika számos kultúra elválaszthatatlan része, és egyes laboratóriumi kísérletek a bennük található vegyületeket, például a kapszaicint gyulladáscsökkentőnek vagy akár daganatellenesnek mutatják, az utóbbi évek humán kutatásai nem ennyire egyértelműek...
Április 6-án négy űrhajós indult el az Artemis II misszió keretében az Orion űrhajóval, és körülbelül 40 percig teljesen eltűntek a Föld látóteréből...
💼 Májusban a Meta megvált dolgozóinak 10 százalékától, közel 8 000 alkalmazottat küldött el, ami jelentős átszervezéssel járt a vállalat MI-re és adatközpontokra irányuló fejlesztései miatt...
Időutazás egyetlen napon: Jeruzsálem falainak áttörésétől 🏰 a Rosetta-kő 🗿 megtalálásán és Napoleon 🚢 megadásán át a Grunwaldnál vívott döntő ütközetig ⚔️, sőt a modern korszakban a törökországi puccskísérletig 🇹🇷 és a Mozilla alapításáig 🦊...
Tipikus eset, amikor egy ismert gyógyszer egészen váratlan előnyöket kínál. A GLP-1 típusú szerek, mint az Ozempic, a Wegovy vagy a Rybelsus, eredetileg a fogyás, a jobb vércukorszint-szabályozás és a szívbetegségek kockázatának csökkentése miatt váltak népszerűvé...
Indiai kutatók a világ eddigi legrészletesebb, háromdimenziós agytörzs-atlaszát hozták létre, amelyben MRI-felvételeket több mint 500 mikroszkópos szövetrészlettel kapcsoltak össze...
Többek között különleges eredményre jutottak a kutatók: a Tejútrendszer középpontjához közel egy óriási gázfelhőben felfedeztek egy ritka cukorfélét, az eritrózt, amely nemcsak málnában, hanem barnító krémekben is megtalálható...
