Tecnologia Científica

Ca³digos de barras nanosca³picos estabelecem um novo limite cienta­fico
Imagine encolher esses ca³digos de barras um milha£o de vezes, de escala milimanãtrica a nanomanãtrica, para que eles possam ser usados ​​dentro de células vivas para rotular, identificar e rastrear os blocos de construa§a£o da vida ou, mistura
Por University of Technology, Sydney - 30/11/2020


Diferentes tipos de nanoca³digos podem formar uma “biblioteca” para futuras aplicações de sensoriamento em nanoescala. Crédito: University of Technology Sydney

Usar ca³digos de barras para rotular e identificar itens do dia-a-dia étão familiar quanto uma ida ao supermercado. Imagine encolher esses ca³digos de barras um milha£o de vezes, de escala milimanãtrica a nanomanãtrica, para que eles possam ser usados ​​dentro de células vivas para rotular, identificar e rastrear os blocos de construção da vida ou, misturados em tintas para evitar a falsificação. Esta éa fronteira da nanoengenharia, exigindo fabricação e manipulação controlada de nanoestruturas emnívelata´mico - novas pesquisas fundamentais, publicadas na Nature Communications , mostram as possibilidades e oportunidades a  frente.

A colaboração liderada pela University of Technology Sydney (UTS) desenvolveu um manãtodo de crescimento nanocristal que controla a direção do crescimento, produzindo camadas finas atômicas programa¡veis, nanobastaµes com ca³digo de barras arbitra¡rio, com uniformidade morfola³gica. O resultado são milhões de tipos diferentes de nanoca³digos que podem formar uma "biblioteca" para futuras aplicações de sensoriamento em nanoescala.

Os pesquisadores prevaªem que tais estruturas de ca³digo de barras atraira£o um amplo interesse em uma gama de aplicações, como nanocarreadores de informação para bio-nanotecnologia, ciências biológicas , armazenamento de dados, uma vez que são incorporados em uma variedade de matrizes.

O autor principal, Dr. Shihui Wen, disse que a pesquisa fornece uma referaªncia que abrira¡ o potencial para a engenharia de dispositivos nanofota´nicos menores.

"As estruturas do nanobarcodo inorga¢nico são ra­gidas e éfa¡cil controlar o composto, a espessura e a precisão da distância entre diferentes segmentos funcionais para ca³digos de barras geomanãtricos além do limite de difração a³ptica. Por serem química e opticamente esta¡veis, os ca³digos de barras nanosca³picos podem ser usados ​​como transportadores para entrega de drogas e rastreamento na canãlula, uma vez que asuperfÍcie das estruturas do ca³digo de barras éposteriormente modificada e funcionalizada com moléculas de sonda e cargas ", disse o Dr. Wen, do Instituto UTS de Materiais e Dispositivos Biomédicos (IBMD).

"Esses dispositivos também são aplica¡veis ​​para anti-falsificação de altonívelde segurança quando diferentes lotes deles são misturados com tintas e podem ser prontamente impressos em produtos de alto valor para autenticação."

Dr. Wen

A equipe também teve um avanço adicional com o desenvolvimento de um novo sistema de decodificação em tandem, usando nanoscopia de super-resolução para caracterizar diferentes ca³digos de barras a³pticos dentro do limite de difração.

O autor saªnior, UTS IBMD Director, Professor Dayong Jin disse que não havia nenhum sistema comercial dispona­vel para este tipo de imagem de super resolução.

"Tivemos que construir a instrumentação para diagnosticar as funções sofisticadas que podem ser intencionalmente construa­das no minaºsculo nanorod. Isso, juntos, nos permite desbloquear o potencial adicional de colocar moléculas atômicas onde queremos para que possamos continuar a miniaturizar os dispositivos. pela primeira vez, fomos capazes de usar o sistema de super resolução para sondar, ativar e ler o segmento funcional especa­fico dentro do nanorod.

"Imagine um dispositivo minaºsculo , menor que um milanãsimo da largura de um cabelo humano, e podemos ativar seletivamente uma regia£o especa­fica desse dispositivo, ver as propriedades a³pticas, quantifica¡-las. Esta éa ciência que agora mostra muitas novas possibilidades", disse ele . O professor Jin também écodiretor do Centro de Pesquisa Conjunta UTS-SUStech.

Os pesquisadores prevaªem que os dispositivos a³pticos em nanoescala desenvolvidos podem ser usados ​​simultaneamente para marcar diferentes espanãcies celulares.

"Esses dispositivos também são aplica¡veis ​​para anti-falsificação de altonívelde segurança quando diferentes lotes deles são misturados com tintas e podem ser prontamente impressos em produtos de alto valor para autenticação." Dr. Wen disse.

 

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