Присоединив наночастицы золота к микроскопическим стеклянным шарикам, учёные создали сверхсенсор, способный фиксировать даже единичные частицы самых малых из известных вирусов.

Сенсор использует специфическое поведение света, известное как «шёпот в галерее» (названо в честь круглой галереи Кафедрального Собора Св. Павла в Лондоне, где произнесённая шёпотом около стены фраза слышна во всём помещении).

Точно так же световые волны «закручиваются» внутри небольших стеклянных шариков, резонируя с определённой частотой. Подобно тому как даже самый небольшой объект, попавший на скрипичную струну, меняет частоту её звучания, так и вирусная частица, оказавшаяся на сенсоре, преобразует резонансную частоту света.

Рис. 1. В центре стеклянной сферы заметно кольцо резонирования. (Микрофото Springer).

Поначалу, используя лишь стеклянные шарики, специалисты из Политехнического института при Нью-Йоркском университете (США) могли детектировать изменение частоты, производимое лишь такими небольшими вирусами, как грипп. А вот обнаружить что-то более мелкое (скажем, вирус полиомиелита) учёным не удавалось.

Однако у них получилось увеличить чувствительность устройства почти в 70 раз (!), «привязав» к поверхности микроскопических стеклянных шариков золотые сферические наночастицы, которые позволили создать то, что авторы разработки описывают как «горячие плазмонные центры» — области, где световые волны сочетаются с электронами (в волновом смысле).

И, о чудо, гибридный сенсор не только заметил присутствие такого наилегчайшего из известных вирусов, как MS2, но ещё и позволил узнать его вес — посредством определения изменения частотных характеристик света.

По словам учёных, после небольших модификаций сенсор сможет фиксировать одиночные протеины — к примеру, онкомаркеры, появляющиеся в крови больного задолго до того, как опухоль может быть обнаружена какими-либо средствами.

Более подробно о создании суперсенсора читайте в журнале Applied Physics Letters.