नए प्रकार SERS सेंसर प्रारंभिक कैंसर का पता लगाने में मदद करता है

रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी एक तकनीक है जो आपको बड़ी संख्या में स्वस्थ लोगों के बीच कैंसर कोशिकाओं की पहचान करने, वास्तविक लोगों से नकली चित्रों को अलग करने और बड़ी संख्या में अन्य अध्ययन करने की अनुमति देती है।

फिर भी, इस तरह की तकनीक को व्यापक रूप से अपनाने से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की उच्च लागत से बाधा उत्पन्न होती है, जहां से इस तरह के सिस्टम बनाए जाते हैं। हालांकि, तकनीक का अभी भी रोजमर्रा के जीवन में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है, और न केवल प्रयोगशालाओं में, बफ़ेलो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के नेतृत्व में विशेषज्ञों की एक एकीकृत टीम की नई उपलब्धि के लिए धन्यवाद ।

वैज्ञानिकों ने लघु और सस्ते SERS सेंसर बनाए हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है, जिसमें मोबाइल डिवाइस भी शामिल हैं।

SERS तकनीक अध्ययन की जा रही सामग्री से परावर्तित चर-तरंग दैर्ध्य लेजर बीम के विश्लेषण पर आधारित है। उपलब्धि एक सब्सट्रेट सामग्री बनाना है, जिस पर नमूने रखे गए हैं। यह सब्सट्रेट सार्वभौमिक है, और यह एक निश्चित तरीके से उन यौगिकों के अणुओं की "रिवर्स प्रतिक्रिया" को बढ़ाने की अनुमति देता है जो एक लेजर के साथ इलाज किया जाता है।


3 डी लेजर स्कैनिंग कनफ़ेक्चर माइक्रोस्कोप का उपयोग करते हुए ऊतक के नमूनों के साथ सिल्वर एनएचसी चिप्स की सतह संरचना का वॉल्यूमेट्रिक और रंग हिस्टोग्राम

विधि का सार यह है कि एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के साथ एक बीम को परीक्षण पदार्थ के एक नमूने के माध्यम से पारित किया जाता है, जो नमूना के साथ संपर्क करने पर स्कैटर करता है। प्राप्त किरणों को एक एकल बीम में लेंस का उपयोग करके एकत्र किया जाता है और एक फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है जो कमजोर (0.001% तीव्रता) को अलग करता है रमन किरणों को अधिक तीव्र (99.999%) रेले किरणों से। "शुद्ध" रमन किरणों को प्रवर्धित किया जाता है और एक डिटेक्टर पर भेजा जाता है, जो उनके दोलनों की आवृत्ति को रिकॉर्ड करती है।

विधि का सकारात्मक पक्ष यह है कि आप पदार्थ की अल्ट्रा-छोटी मात्रा का उपयोग कर सकते हैं। विशेषज्ञों का कहना है कि आप उन नमूनों के साथ भी काम कर सकते हैं जो नग्न आंखों को दिखाई नहीं देते हैं। इस मामले में, सब्सट्रेट प्रकाश क्षेत्र में सुधार करता है, जो "इनैलास्टिक बिखरने" को बढ़ाता है। बफ़ेलो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक इस तरह के अनुसंधान के लिए एक सार्वभौमिक सब्सट्रेट बनाने में सक्षम थे, जबकि सामान्य रूप से रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी को विभिन्न सामग्रियों का अध्ययन करने के लिए अलग-अलग सब्सट्रेट्स के उपयोग की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, पहले विभिन्न तरंग दैर्ध्य और विभिन्न शक्तियों के साथ लेज़रों का उपयोग करना आवश्यक था।


विभिन्न प्रकार के ऊतकों के विश्लेषण के परिणाम (कैंसर सहित)

यूनिवर्सल सब्सट्रेट, बफ़ेलो विश्वविद्यालय और फुडन विश्वविद्यालय के विशेषज्ञों द्वारा बनाया गया है, एक नैनोस्ट्रक्चर किया गया ब्रॉडबैंड नेटवर्क है। यह नेटवर्क विभिन्न तरंग दैर्ध्य (450 से 1100 एनएम से) के साथ प्रकाश विकिरण उठा सकता है, जिसका उपयोग SERS द्वारा किया जाता है। सब्सट्रेट में कई परतें होती हैं, जिनमें से एक एल्यूमीनियम या चांदी की दर्पण परत होती है। एक ढांकता हुआ सिलिकॉन या एल्यूमिना की एक परत है। ढांकता हुआ "दर्पण" और चांदी के नैनोकणों को अलग करता है।

“यह सब एक मास्टर कुंजी की तरह काम करता है। विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश विकिरण के लिए अलग सब्सट्रेट का उपयोग करने के बजाय, हम केवल एक सब्सट्रेट का उपयोग करते हैं। वैज्ञानिकों की एक टीम नेन जांग ने कहा, "यह एक मास्टर कुंजी की तरह है जो कई दरवाजे खोलती है।"

ज़ैंग का यह भी दावा है कि इस तरह की चिप का उपयोग विज्ञान और उद्योग के विभिन्न क्षेत्रों में संभव है। "बहुत कम मात्रा में पदार्थ के साथ काम करने में सक्षम होने के कारण कैंसर, मलेरिया, एचआईवी और अन्य नौकरियों की पहचान करने में मदद मिल सकती है," नान नेंग टिप्पणियों।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, नए विकास का उपयोग न केवल चिकित्सा में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यह तकनीक मूल तस्वीर को एक नकली से अलग करने में मदद करेगी, हवा या पानी में विषाक्त पदार्थों की एकाग्रता का निर्धारण करने के लिए, इसके उपयोग के दौरान रासायनिक हथियार के घटक घटकों को निर्धारित करने के लिए।

अब परियोजना समूह के वैज्ञानिक नैनोफोटोनिक्स, बायोफोटोनिक्स, हाइब्रिड सामग्रियों के अध्ययन और उनके डेरिवेटिव, नाइलिनियर और फाइबर ऑप्टिक्स, मेटामेट्रिक्स, ऑप्टोफ्लुइड और बहुत कुछ के क्षेत्र में विभिन्न अध्ययनों में लगे हुए हैं। संबंधित उद्योगों का अध्ययन करने वाले विशेषज्ञों के काम के लिए धन्यवाद, एक सार्वभौमिक SERS चिप बनाना संभव हो गया।

Source: https://habr.com/ru/post/hi381199/