به گزارش ايسنا، اين ماده نوري که شبه ماده نامتقارن تشديدي فانو (FRAMM) ناميده شده است، ميتواند براي کاربردهاي زيستحسگري، ايدهآل باشد و حتي ممکن است جايگزين ماشينهاي عظيم SPR که امروزه در بسياري از آزمايشگاههاي زيستشيمي استفاده ميشود، شود.
نانوذرات فلزی به طور قوی با نور از طریق پلاسمون سطحی جایگزیده برهم‌کنش می‌کنند و به همین دلیل به عنوان نانوآنتن‌های کارآمد عمل می‌کنند. این ساختارها می‌توانند نور را به طول موج‌هایی که به طور رویایی از حد پراش پایین‌تر هستند، متمرکز کنند.
در این تکنیک جدید که توسط گروه «جنادی شویت» و «هاتیس آلتوگ» از بوستون و تگزاس ارائه شده است، از چنین تشدیدهایی در FRAMMها استفاده می‌شود که در فرکانس‌های فروسرخ نور کار می‌کنند. طول موج فروسرخ در کاربردهای زیست‌حسگری مهم است، زیرا زیست‌مولکول‌ها نیز در این قسمت از طیف فرکانسی ارتعاش می‌کنند.
FRAMMها دارای تشدیدهای پلاسمونیکی بسیار تندی در فروسرخ هستند و می‌توانند به مدهای ارتعاشی متنوع مولکول‌ها(برای مثال مدهای آمید - I و آمید - II) کوک شوند. این تشدید تند به دلیل تداخل بین تشدیدهای پلاسمونیکی به اصطلاح تاریک(زیرتابشی) و روشن(فوق تابشی) این نانوآنتن‌ها ایجاد می‌شود.
«شویت» توضیح داد: اثر انگشت یک زیست‌مولکول توسط فرکانس، قدرت و جهت‌گیری دوقطبی مولکول مشخص می‌شود. بنابراین با تطبیق تشدید پلاسمونیکی با این اثر انگشت، ما قادر به ارائه عبارات کمّی در مورد پروتئین پیوندخورده به شبه ماده‌ای که ساخته‌ایم، می‌شویم.
«شویت» و همکارانش با استفاده از لیتوگرافی باریکه الکترونی این شبه ماده پلاسمونیکی را ساختند. این پژوهشگران قبل از این‌که آنها را واقعا بسازند، ابتدا با استفاده از یک برنامه رایانه‌ای تجاری با الگوریتم المان محدود به نام COMSOL این ساختارها را طراحی کرده بودند. تک لایه‌های پروتئینی در مرکز فوتونیک دانشگاه بوستون روی مواد رسوب‌دهی شدند.
این سکوی زیست‌حسگری پلاسمونیکی جدید می‌تواند دو کار اساسی را که معمولا نیازمند دو اندازه‌گیری مجزا هستند، انجام دهند؛ آشکارسازی ضخامت لایه مولکولی پروتئین(که معمولا با استفاده از تشدید پلاسمون سطحی - SPR - یا اندازه‌گیری‌های بیضی‌سنجی اندازه‌گیری می‌شود) و طیف‌سنجی یا انگشت‌نگاری پروتئین‌ها که با طیف‌سنجی فروسرخ تبدیل فوریه انجام می‌شود.
اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجلهي Nature Materials منتشر کردهاند.
