Список тематических статей

Чип спешит на помощь

Оптический сенсорный элемент на основе наноструктур может оказаться очень полезным для анализа различных сред в химической промышленности.

Эту малютку можно увидеть только в микроскоп. На кремниевой подложке с трудом просматриваются 4 крохотные точки, каждая из которых при существенном увеличении оказывается набором из 12 сенсорных элементов. Размер отдельно взятого элемента не больше 200 микрон. Каждый их них реагирует на газовую смесь, попадающую в ячейку, и по-разному откликается на ее составляющие.

 
Хемочип. Молекулы-индикаторы – в квадратном окошке (по понятным причинам их не видно)

При взаимодействии с молекулами газа у сенсорных молекул-индикаторов сдвигается спектр и интенсивность флуоресценции. Этот оптический отклик можно считывать с помощью детектора. Для этого хемочип кладется под микроскоп, изображение оптического изменения записывается на видеокамеру и обрабатывается компьютером с помощью специального программного обеспечения. И тут же компьютер выдает информацию о составе газовой смеси. В настоящий момент микроскоп, видеокамера и компьютер имеют стандартные размеры, но в ближайшем будущем все они спрячутся в компактном устройстве, по размеру не больше сотового телефона. Ни в какое сравнение не идет с классическим газовым анализатором, который работает селективно, реагируя исключительно на какое-то одно вещество смеси. Для того чтобы таким анализатором определить состав анализируемого газа, специалисту требуется несколько различных устройств. В случае с хемочипом одного его достаточно. Фактически он заменяет мощную промышленную хорматографическую систему.

Реакция молекул-индикаторов на различные газовые смеси

Технология создания хемочиппа хорошо отработана, запатентована и великолепно воспроизводится. А, значит, вскоре его можно будет использовать в портативных газовых анализаторах – для контроля качества пищевых, фармацевтических и фармацевтических продуктов, диагностики заболеваний, мониторинга состава воздуха, а также детектирования взрывчатых и отравляющих веществ. Остается добавить, что хемочип разработан Центром фотохимии РАН, а программное обеспечение – компанией SIAMS.