Суцільнонанофотонічний біосенсор NEMS на чіпі - PubMed
Приналежність
- 1 Лабораторія нанооптики і плазмоніки, Московський фізико-технічний інститут, Долгопрудний, 141707 Російська Федерація.
- PMID: 26043287
- PMCID: PMC4455293
- DOI: 10.1038/srep10968
Автори
Приналежність
- 1 Лабораторія нанооптики і плазмоніки, Московський фізико-технічний інститут, Долгопрудний, 141707 Російська Федерація.
Анотація
Інтегровані хімічні та біологічні датчики дають переваги у зменшенні вартості, розміру та ваги та відкривають нові перспективи для паралельного моніторингу та аналізу. Біосенсори на основі наноелектромеханічних систем (NEMS) є найбільш привабливими кандидатами для інтегрованої платформи. Однак методи активації та трансдукції (наприклад, електростатичний, магнітомоторний, тепловий або п'єзоелектричний) обмежують свою роботу лабораторними умовами. Загальнооптичний підхід дає можливість подолати цю проблему, проте існуючі схеми є або принципово макроскопічними, або надмірно складними та дорогими у масовому виробництві. Тут ми пропонуємо нову схему надзвичайно компактного біосенсора NEMS, монолітно інтегрованого на мікросхемі із повністю нанофотонній трансдукцією та спрацьовуванням. Він складається з нанофотонного хвилеводу і консолі нанопроменя, розміщеної над хвилеводом, обидва виготовлені в одному і тому ж CMOS-сумісному процесі. Перебуваючи в ближньому полі сильно зафіксованого фотонного або плазмонічного режиму, консоль ефективно спрацьовує, і його реакція зчитується безпосередньо за допомогою того самого хвилеводу, що призводить до дуже високої чутливості та здатності одномолекулярного виявлення навіть в атмосфері.