ナノセンサーとは？

ナノセンサーは、ナノメートルと呼ばれる小さな増分で測定されるナノスケールのデータに関する情報を収集して送信します。 そのようなデバイスは、ナノ粒子が機能モデルに自身を組み立てることを可能にするフィードバックを提供する能力を含む、科学および医学における多くの潜在的な用途を持っています。 この分野の研究者は、ナノテクノロジーの潜在的な用途に関心のある大学、民間企業、公的研究機関で働くことができます。 21世紀初頭、ナノセンサーと関連技術は、主要な潜在的用途を持つ重要な科学的ブレークスルーであると広く考えられていました。

これらのデバイスは、特定の環境目標に対応するように調整できます。 たとえば、デオキシリボ核酸（DNA）ナノセンサーを設計して、検体中の特定のDNA鎖にフラグを立てることができます。 これは、マサチューセッツ工科大学の研究者が示したように、感染症の迅速な診断などの活動に使用できます。 センサーが使い慣れたトリガーを識別すると、別のセンサーデバイスが識別できるように、信号を送信したり、点灯したりする場合があります。

医学におけるナノセンサーの用途は数多くあります。 それらを使用して、ナノスケールで体内で起こっていること、細胞内、および誤作動している可能性のある構造の奥深くで起こっていることに関する情報を提供することができます。 データを外部に中継することに加えて、ナノスケールの修復にも関与する可能性があります。 たとえば、肝臓が損傷している患者は、分子の自己組織化と呼ばれるプロセスで臓器の一部をナノ粒子で再構築する手順をとる場合があります。このプロセスでは、粒子が組織化されます。

科学では、ナノセンサーは、環境中の微量化学物質、鉱物、およびその他の化合物の検出などの活動に使用できます。 これは、ラボ環境およびフィールドでの検出に役立ちます。 たとえば、公安当局は、DNAナノセンサーを使用して、空気中のウイルスの証拠を検出し、集団全体に拡散する前に、流行を早期に発見することができます。 同様のセンサーは、人間の健康と安全の脅威をもたらす可能性のある微量の放射線や有害な化学物質を拾う可能性があります。

一部の研究施設では、特定の研究活動のために独自のナノセンサー機器を製造しています。 他のものは、科学資料の供給者にそれらを注文するかもしれません。 コストは、必要な複雑さのレベルとサイズによって異なります。 家庭用空気質検出器などの民生機器への応用は、多くの企業が大量生産製品で使用する手頃な価格のナノセンサーを製造する技術の開発に多額の投資をしていることを意味します。