Công nghệ hạt nano từ tính giúp cải tiến các cảm biến sinh học
Các cảm biến sinh học cầm tay và các thiết bị chuẩn đoán có thể tạo bước đột phá lớn nhờ những tiến bộ gần đây do sử dụng các hạt nano sắt oxit sắt từ còn gọi là các hạt nano từ tính. Theo các nhà khoa học tại Đại học Oregon (OSU), Hoa Kỳ, thì sử dụng các hạt nano từ tính trong những hệ thống phát hiện hóa chất sẽ nhanh chóng tạo ra các hệ thống có kích thước nhỏ hơn với giá thành sản xuất rẻ và có độ chính xác cao hơn so với các hệ thống hiện có.
Các hệ thống phân tích hóa
chất vi hiện nay sử dụng các máy dò sinh hóa mà nhóm nghiên cứu của OSU cho
rằng “cần tới thiết bị đắt tiền, nguồn nhân lực có chuyên môn hoặc một phòng
thí nghiệm phức hợp để dò tìm hoặc phát hiện”. Trong hệ thống mới, các hạt sắt
oxit sắt từ (đặc biệt là các hạt gỉ sắt nhỏ) được gắn vào các đầu dò sinh hóa.
Khi gặp các hóa chất đặc biệt, thì sự “cộng hưởng sắt từ” của các hạt sẽ qua
dòng điện từ chuyển tới một máy tính gắn trong thiết bị phát hiện, báo cho
người sử dụng sự hiện diện của các hóa chất.
Các nhà nghiên cứu tuyên
bố, công nghệ có thể được áp dụng để phát hiện bất cứ thứ gì trong không khí
hoặc dưới nước mà không cần đến các màng mỏng đặc biệt hoặc xử lý phức tạp,
đồng thời vẫn có độ nhạy và độ chính xác cao.
GS. Vincent Remcho, nhà
hóa học và là người dẫn đầu nghiên cứu cho rằng các hạt mà họ đang sử dụng có
kích thước nhỏ hơn 1000 lần so với các hạt đang được sử dụng trong các thử
nghiệm chuẩn đoán phổ biến cho phép mang theo thiết bị và sử dụng tại hiện
trường. Tuy nhiên, vấn đề quan trọng là các hạt nano từ tính được làm từ sắt.
Do đó, họ có thể sử dụng hiện tượng từ tính và điện tử để tạo cho chúng chức
năng như thiết bị báo hiệu, cho chúng ta tiếp cận trực tiếp với thông tin đã
có.
Các ứng dụng cho thiết bị
được trang bị hạt nano bao gồm chống khủng bố, xử lý nước, quan trắc môi
trường, kiểm tra hàng hóa, các ứng dụng sinh học trong nghiên cứu hoặc chăm sóc
sức khỏe, thử nghiệm thuốc hoặc an toàn thực phẩm. Nghiên cứu mới được đăng tải
trên Tạp chí Sensors and Actuators.