Повышение эффективности биосенсоров для ранней диагностики рака в МГУ
Разработка сенсоров
В рамках Междисциплинарной школы «Фотонные и квантовые технологии. Цифровая медицина» учёные МГУ и ФТИАН разработали защиту нанопроводниковых биосенсоров с использованием ультратонкого слоя оксида гафния (HfO₂). Это решение увеличивает срок службы кремниевых сенсоров при сохранении высокой чувствительности к биомолекулам, включая простат-специфический антиген (ПСА).
Проблемы современных сенсоров
Кремниевые сенсоры ограничены деградацией материала в биологических средах, что снижает точность и надёжность устройств. Использование HfO₂ обеспечивает химическую инертность, высокую диэлектрическую проницаемость и защиту от дефектов на границе раздела материалов, сохраняя чувствительность сенсора.
Методика и результаты
Покрытие HfO₂ наносится методом атомно-слоевого осаждения (ALD) с субнанометровой точностью. Разработана химическая модификация поверхности для закрепления биомолекул. Эксперименты подтвердили стабильность сенсоров в кислых и щелочных растворах и успешное связывание антител к ПСА на наночастицах золота.
Применение и перспективы
Новая технология открывает возможности для создания компактных и надёжных диагностических систем для раннего обнаружения заболеваний. Сенсоры могут интегрироваться в медицинские учреждения, обеспечивая быстрый и точный анализ биомаркеров, что повышает эффективность ранней диагностики и лечения.
Читайте также: