Vědci formulují nové trendy ve výzkumu optických biosenzorů

Optické biosenzory představují nadějnou a rychle se rozvíjející technologii, která může v budoucnu významně pomoci v pochopení molekulárních příčin chorob či v jejich diagnostice. Nad současností a budoucností optických biosenzorů se v nejnovějším vydání časopisu Nature Nanotechnology zamýšlí mezinárodní čtveřice vědců, jejímž členem je i prof. Jiří Homola z Ústavu fotoniky a elektroniky Akademie věd ČR.

Ve studii nazvané „Advances and applications of nanophotonic biosensors“ se její autoři, Hatice Altug (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Švýcarsko), Sang-Hyun Oh (University of Minnesota, USA), Stefan A. Maier (Ludwig-Maximilians Universität München, Německo) a Jiří Homola věnují výzkumu optických biosenzorů a jejich uplatnění.

Úvodní část studie se věnuje pokrokům ve výzkumu optických biosenzorů založených na speciálních optických strukturách nanoskopických rozměrů, které umožnují koncentrovat elektromagnetické pole do objemů srovnatelných s velikostí biomolekul. Tato část rovněž uvádí příklady využití těchto biosenzorů, především v oblasti detekce biomarkerů onemocnění (např. rakoviny). Ve druhé části formulují autoři studie hlavní trendy pro další výzkum a diskutují řadu zajímavých pokroků v oborech jako jsou například fyzika a technologie nanostruktur a jejich integrace s optoelektronickými obvody biosenzorů, funkční materiály pro selektivní rozpoznávání biomolekul v komplexních biologických tekutinách, bioinformatické metody a umělá inteligence, které mohou budoucím biosenzorům pomoci dosáhnout ještě lepšího účinku, umožnit nové funkce či zlepšit jejich ekonomickou efektivitu. 

Vědci v Ústavu fotoniky a elektroniky AV ČR (ÚFE) se výzkumu optických biosenzorů věnují více než 25 let. Vedoucí vědeckého týmu Optické biosenzory, prof. Jiří Homola, k nové publikaci dodává: „Příprava studií jako je tato, je příležitostí k zastavení a zamyšlení nad předchozími etapami výzkumu, k analýze úspěchů i nezdarů a diskusi o tom, kam výzkum směřuje a jaký bude mít další vývoj dopad na společnost. Takové projekty jsou důležité a inspirativní.“ Věříme, že stejně inspirativní bude nová studie i pro její čtenáře.