Sensor nano

Nanosensor atau Sensor Nano adalah perangkat skala nano yang mengukur kuantitas fisik dan mengubahnya menjadi sinyal yang dapat dideteksi dan dianalisis. Ada beberapa cara yang diusulkan hari ini untuk membuat nanosensor; ini termasuk litografi top-down, perakitan bottom-up, dan perakitan mandiri molekuler. Ada berbagai jenis nanosensor di pasar dan dalam pengembangan untuk berbagai aplikasi, terutama di industri pertahanan, lingkungan, dan perawatan kesehatan. Sensor-sensor ini memiliki alur kerja dasar yang sama: pengikatan selektif analit, pembangkitan sinyal dari interaksi nanosensor dengan bio-elemen, dan pemrosesan sinyal menjadi metrik yang berguna.

Kegunaan medis dari sensor nano umumnya seputar potensi dari sensor nano untuk secara akurat mengidentifikasi sel tertentu atau lokasi di dalam tubuh sesuai kebutuhan. Dengan perubahan pada volum, konsentrasi, kecepatan, gravitasi, gaya magnetik, tekanan, dan temperatur pada sel di dalam tubuh, sensor nano bisa mengungkap beberapa jenis sel yang sudah diketahui, seperti sel kanker, pada level molekuler untuk mengirim obat-obatan atau memantau perubahan di tempat tertentu pada tubuh.

Contoh kegunaan medis dari sensor nano melibatkan penggunaan sifat fluoresensi dari kadmium selenida sebagai sensor untuk mencari tumor di dalam tubuh. Dengan menginjeksikan tubuh dengan kadmium selenida ini, dokter bisa melihat di mana sel tumor atau kanker berada, sebuah proses yang cukup mudah karena sifat fluoresensi ini. Membuat sensor nano memerlukan konstruksi spesifik untuk mencari sel tertentu untuk bagian tubuh mana yang sedang dalam bahaya. Kerugian dari kadmium selenida ini adalah, mereka sangat beracun terhadap tubuh. Sebagai hasilnya, para peneliti sedang bekerja membuat alternatifnya, yang dibuat dari material yang berbda yang tidak bersifak toksik, tetapi masih memiliki sifat fluoresensi. Mereka telah meneliti zinc sulfida, yang mungkin tidak sefluoresensi kadmium selenida, tetapi bisa diaugmentasi dengan material logam lainnya seperti mangan dan berbagai unsur lantanida. Sebagai tambahan, mereka akan lebih berfluoresensi ketika berikatan dengan sel target. Potensi lainnya adalah sensor nano bisa mendeteksi bagian spesifik dari DNA untuk mendeteksi kelainan genetik tertentu. Dan bisa juga untuk mendeteksi level gula darah bagi penderita diabetes, lebih simpel daripada detektor biasa yang saat ini umum digunakan.

DNA juga bisa dipakai untuk membuat nanobiosensor, dengan merangkai sekuens DNA untuk membentuk protein yang bisa menjadi sensor nano.

Produk lainnya yang sebagian besar melibatkan sensor nano bisa dipakai untuk membuat sirkuit terpadu yang lebih kecil yang bisa dipakai untuk berbagai komoditas menggunakan bentuk produk nanoteknologi tersebut, termasuk transportasi, komunikasi, penguatan integritas struktur, dan robotika. Sensor nano juga bisa dimanfaatkan sebagai pemantau yang akurat untuk berbagai keadaan material suatu benda yang dalam desain dan aplikasinya membatasi massa dan ukuran benda tersebut, seperti satelit dan mesin aeronautik.

Saat ini, produksi massal dari sensor nano terdapat pada dunia biologi berupa reseptor alami terhadap stimulus luar. Sebagai contoh, indra penciuman, terutama binatang yang yang pada umumnya kuat penciumannya, seperti anjing, menggunakan reseptor yang bisa merasakan partikel berukuran nano. Beberapa jenis tanaman menggunakan sensor nano untuk mendeteksi sinar matahari, berbagai ikan menggunakan sensor nano untuk mendeteksi perubahan arus dan getaran di air di sekitarnya, dan serangga mendeteksi feromon seksual menggunakan sensor nano.

Sensor kimia telah dibuat menggunakan nanotube untuk mendeteksi berbagai sifat dari molekul berbentuk gas. Karbon nanotube juga telah dipakai untuk mendeteksi ionisasi dari molekul gas ketika nanotube yang dibuat dari titanium telah dipakai untuk mendeteksi konsentrasi gas hidrogen di atmosfer pada tingkat molekuler.

Pranala luar

• Nanosensor Probes Single Living Cells Diarsipkan 2013-05-28 di Wayback Machine., OakRidge National Laboratory
• Quantum Dot Sensors Diarsipkan 2012-11-11 di Wayback Machine., Western Michigan University
• Weighing the Very Small: ‘Nanobalance’ Based on Carbon Nanotubes Shows New Application for Nanomechanics, Georgia Tech Research News.
• Nanosensors News, International Frequency Sensor Association
• Overview of Nanosensors, UnderstandingNano Website
• Medical Nanotechnology: Science, Innovation, and Opportunity, Upper Saddle River: Pearson Education.