Project

Chirale halfgeleider nanofotonica voor moleculaire detectie

Acroniem
CHANSON
Code
41L02322
Looptijd
01-06-2022 → 31-01-2026
Financiering
Europese middelen: kaderprogramma
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Classical and physical optics
    • Metamaterials
  • Engineering and technology
    • Nanophotonics
    • Biosensors
Trefwoorden
Nanofotonica
Overige informatie
 
Projectomschrijving

Chiraliteit speelt een cruciale rol in de chemie en geneeskunde omdat de meeste biologische moleculen rechts- of linkshandige conformaties hebben. Circulair dichroïsme kan de chiraliteit van materie onderscheiden dankzij een klein verschil in absorptie van licht met tegengestelde circulaire polarisaties. Het wordt echter ernstig beperkt door lage gevoeligheid en lage ruimtelijke resolutie als gevolg van zwakke chirale licht-materie-interactie. Als gevolg hiervan kunnen we met behulp van licht de chiraliteit van individuele objecten op nanoschaal niet oplossen voor kritische toepassingen zoals het detecteren van eiwitaggregaten die verantwoordelijk zijn voor een verscheidenheid aan ziekten. CHANSON verlegt de grenzen van optisch oplosbare chiraliteit door nieuwe concepten in halfgeleider nanofotonica. We maken halfgeleider nanostructuren op maat om chirale fluorescentie specifiek te stimuleren dankzij het samenspel van fotonen, ladingen en spins. Met behulp van nieuwe contrastmechanismen verhogen we zowel de fluorescentie-intensiteit als de polarisatie om de barrières te verwijderen die circulair dichroïsme belemmeren. Het project combineert twee routes voor ultragevoelige en super-opgeloste moleculaire detectie: 1) Nanofotonische sensoren op basis van halfgeleider nanoantennes; 2) Excitonische sensoren op basis van atomair dunne halfgeleiders. Het ambitieuze doel is om met ruimtelijke resolutie op nanoschaal de laagst mogelijke moleculaire concentraties tot op een enkel chiraal molecuul in kaart te brengen. Om deze grote wetenschappelijke uitdaging aan te pakken, stel ik het concept voor van een metasurface-canvas dat bestaat uit arrays van halfgeleider nanostructuren. Door een platform te bieden voor op fluorescentie gebaseerde detectie van zowel lichtgevende als niet-emitterende analyten, zouden de resultaten een revolutie teweeg kunnen brengen in de screening van geneesmiddelen op onder meer neurodegeneratieve ziekten.

 
 
 
Disclaimer
Funded by the European Union. Views and opinions expressed are however those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Research Council Executive Agency (ERCEA). Neither the European Union nor the authority can be held responsible for them.