Naukowcy z Politechniki Warszawskiej i Łukasiewicz – Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki – wspólnie z badaczami z czterech uczelni z Belgii – pracują nad platformą, która pozwoli wykryć raka w bardzo wczesnym stadium. Wykorzystują do tego wyjątkowe właściwości światła i nanomateriały węglowe.

W projekcie CHARMING badacze postanowili połączyć wyjątkowe właściwości światłowodów i nanomateriałów węglowych. Międzynarodowy, interdyscyplinarny zespół tworzy platformę z nową klasą czujników i systemów, które można zastosować do wykrywania i obrazowania biomedycznego. W szczególności dotyczy to rozpoznawania komórek rakowych z niespotykaną dotąd czułością.

Światłowody kojarzą się przede wszystkim z zastosowaniami w telekomunikacji, ale w ostatnich latach stają się coraz bardziej popularne także w naukach przyrodniczych. Przy odpowiedniej konfiguracji używa się ich jako bardzo czułych czujników do wykrywania nawet niewielkich ilości komórek biologicznych lub jako elastycznych źródeł światła umożliwiających badanie tkanek. Pozwala to m.in. na wczesne diagnozowanie chorób. Okazuje się, że grafen i nanorurki węglowe oddziałują ze światłem w tak niezwykły sposób, że pozwalają uzyskać jeszcze lepsze czujniki i źródła światła.

Grafen składa się z podobnej do arkusza pojedynczej warstwy atomów węgla, nanorurki to puste rurki w nanoskali, zwinięte z tego samego arkusza węgla. Te wyjątkowe materiały oddziałują ze światłem, wzmacniając pole elektryczne oraz pochłanianie niewielkiej ilości wchodzącego światła. To pozwala uzyskać bardziej czułe czujniki.

W pracach – oprócz polskich naukowców – biorą udział specjaliści z belgijskich uczelni: Vrije Universiteit Brussel, Universiteit Antwerpen, Université Libre de Bruxelles i Université de Mons. Naukowcy z Wydziału Fizyki warszawskiej uczelni odpowiadają za wytworzenie i charakteryzację materiałów dwuwymiarowych, w szczególności grafenu oraz siarczku molibdenu na światłowodach i chipach fotonicznych. Badacze z Politechniki Warszawskiej od lat pracują z tymi materiałami.

Arkadiusz Słomczyński