- at detektere på nanoskalaen

Der findes i dag ikke nogen effektiv måde til hurtigt at detektere vand- og luftbårne virus. De er simpelthen for små til at kunne detekteres real time med de teknikker, vi i dag har til rådighed. Det er således nødvendigt at anvende indirekte detekteringsmetoder, hvilket tager tid og i sidste ende kan være fatalt for den person, der skal bruge testen. En død mand har ingen glæde af resultatet fra en virustest. En ny teknik gør det nu muligt at ændre på dette. Resultater netop offentliggjort i Physical Review Letters beskriver den nye teknik, der kan detektere, og måske en dag skelne, de små dræbere.

Artikel: Ignatovich, F.V. og Novotny, L.; Real-Time and Background-Free Detection of Nanoscale Particles; Phys. Rev. Let. 2006, 96, 013901.

To fysikere fra University of Rochester har fundet på teknikken, der er en generel metode til optisk at detektere nanopartikler i real time.

Det er ikke nemt at detektere nanopartikler, fordi de er så små. Ikke desto mindre er der et stigende behov for netop at detektere, karakterisere, skelne og følge sådanne partikler. Det kunne være sundhedsskadelige ultrafine partikler i atmosfæren fra for eksempel udstødningsgasser. Eller det kunne være agenter brugt til biologisk krigsførelse og terrorisme såsom virusser. Størrelsen på halvlederelektronik bliver stadig mindre, hvilket også i stigende grad skaber et behov for at kunne overvåge forureningen af nanopartikler under fabrikationen.
At detektere enkelte nanopartikler har indtil nu kun været muligt gennem langsommelige arbejdskrævende teknikker. Disse indirekte teknikker indbefatter at mærke partiklerne med fluorescerende molekyler eller binde dem til en overflade og derefter analysere dem. Optiske teknikker er gode fordi de er følsomme og tillader real time målinger, men det har ikke været muligt med tilgængelige optiske teknikker at detektere de små partikler – de har hidtil kun kunnet detektere partikler på mikrometerskalaen. Den nye teknik laver om på dette.

Ignatovich and Novotny har allerede anvendt teknikken til at måle guld-nanopartikler med en radius på ned til 5 nm på blot få millisekunder. De har desuden vist at metoden kan detektere influenza virioner (virusser udenfor en værtsorganisme) og skelne dem fra polystyrenkugler. Begge målinger blev foretaget i væske, men teknikken kan også anvendes i luft.

Ignatovich siger til PhysicsWeb:

"We are now working on detecting viruses, which are usually too small to be detected by other methods individually and in real time. By improving the sensitivity of our method further we even hope to distinguish different virus strains."

Artiklen sluttes af med en opfordring om at tage den nye teknik i brug:

“We expect that our detection scheme will find applications in a variety of fields such as particle tracking inside cells, detection of biowarfare agents (viruses), contamination control of water and air, and others. The detector can also be used as a prescreening stage in a larger biodetector assembly for deciding whether a subsequent one-shot detector stage with high chemical specificity (antigenantibody, polymerase chain reaction, laser spectroscopy, etc.) should be exposed or not.”