Un nanosensore raccoglie e trasmette informazioni sui dati su scala nanometrica, misurati in piccoli incrementi noti come nanometri. Tali dispositivi hanno una serie di potenziali applicazioni nella scienza e nella medicina, inclusa la capacità di fornire un feedback che consente alle nanoparticelle di assemblarsi in modelli funzionali. I ricercatori in questo campo possono lavorare per università, aziende private e laboratori pubblici interessati alle potenziali applicazioni della nanotecnologia. All’inizio del 21° secolo, i nanosensori e la tecnologia correlata sono stati ampiamente considerati una svolta scientifica significativa con importanti potenziali applicazioni.
Questi dispositivi possono essere codificati per rispondere a specifici obiettivi ambientali. Ad esempio, un nanosensore di acido desossiribonucleico (DNA) può essere progettato per contrassegnare specifiche catene di DNA in un campione. Questo potrebbe essere utilizzato per attività come la diagnosi rapida delle infezioni, come dimostrato dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology. Quando il sensore identifica un trigger familiare, può inviare un segnale o illuminarsi in modo che possa essere identificato da un altro dispositivo sensore.
Le applicazioni dei nanosensori in medicina sono molte. Possono essere utilizzati per fornire informazioni su ciò che sta accadendo all’interno del corpo su scala nanometrica, all’interno delle cellule e in profondità all’interno di strutture che potrebbero non funzionare correttamente. Oltre a trasmettere dati all’esterno, potrebbero anche essere coinvolti nella riparazione su scala nanometrica. Un paziente con un fegato danneggiato, ad esempio, potrebbe avere una procedura per ricostruire parte dell’organo con nanoparticelle in un processo noto come autoassemblaggio molecolare, in cui le particelle si dirigono in modo organizzato.
Nella scienza, un nanosensore può essere utilizzato per attività come il rilevamento di tracce di sostanze chimiche, minerali e altri composti nell’ambiente. Questo può essere utile per il rilevamento in ambienti di laboratorio e sul campo. I funzionari di pubblica sicurezza, ad esempio, potrebbero utilizzare un nanosensore di DNA per rilevare prove di virus nell’aria e catturare un’epidemia in anticipo, prima che abbia la possibilità di diffondersi in tutta la popolazione. Sensori simili potrebbero rilevare tracce di radiazioni o sostanze chimiche pericolose che potrebbero rappresentare una minaccia per la salute e la sicurezza umana.
Alcune strutture di laboratorio producono le proprie apparecchiature di nanosensori per attività di ricerca specifiche. Altri possono ordinarli da fornitori di materiali scientifici. I costi possono dipendere dal livello di complessità richiesto e dalle dimensioni. Le applicazioni per dispositivi di consumo come i rilevatori di qualità dell’aria per la casa significano che un certo numero di aziende ha ingenti investimenti nello sviluppo della tecnologia per produrre nanosensori a prezzi accessibili da utilizzare in prodotti di massa.