石墨烯传感器可让小分子“现形”_华体会体育app

作者:华体会体育发布时间:2021-12-21 00:23

本文摘要:尽管科学家因为石墨烯无与伦比的属性而对其青睐有加,但迄今为止,其实际应用于依然乏善可陈。不过,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)生物纳米系统实验室和西班牙光子科学研究所的科学家们在近期一期的《科学》杂志上声称,他们利用石墨烯独有的光学和电子学属性,研制出了一种具备超强高灵敏度的分子传感器,可以观测蛋白质或药物小分子的详细信息。 在红外吸收光谱学这种标准的观测方法中,光被用来转录分子。有所不同分子的振动有所不同,借由这种振动,分子不会表明其不存在甚至展现出自己的“性格”。

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尽管科学家因为石墨烯无与伦比的属性而对其青睐有加,但迄今为止,其实际应用于依然乏善可陈。不过,瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)生物纳米系统实验室和西班牙光子科学研究所的科学家们在近期一期的《科学》杂志上声称,他们利用石墨烯独有的光学和电子学属性,研制出了一种具备超强高灵敏度的分子传感器,可以观测蛋白质或药物小分子的详细信息。

在红外吸收光谱学这种标准的观测方法中,光被用来转录分子。有所不同分子的振动有所不同,借由这种振动,分子不会表明其不存在甚至展现出自己的“性格”。这些“蛛丝马迹”可在反射光中“朗读”。但在观测纳米大小的分子时,这一方法的展现出差强人意。

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因为太阳光分子的红外光子的波长大约为6微米,而目标分子仅有几个纳米,很难在反射光中观测到如此微小分子的振动。于是,石墨烯奉命于险境之间。

研究合作者丹尼尔·罗德里戈说明道,如果让石墨烯享有适合的几何形状,其就能将光探讨在表面上的某个特定点上,并“聆听”吸附其上的纳米分子的振动。他说道:“通过用于电子束炮击并用于氧离子转印,我们在石墨烯表面摸了一些纳米结构。当光抵达时,纳米结构内的电子不会波动,产生的‘局域表面等离子体共振’可将光挤满在某个点上,其与目标分子的尺度非常,因此,能观测纳米大小的结构。”除此之外,这一过程也能说明了构成分子的原子键的属性。

研究人员称之为,当分子振动时,相连有所不同原子的原子键会产生多种振动,有所不同振动之间的细微差别可获取与每个键的属性以及整个分子的健康状况有关的信息。为了找到每个原子键收到的“声音”从而确认所有的频率,必须中用石墨烯。

在实验中,研究人员对石墨烯产生有所不同的电压,让其“回声”到有所不同的频率,从而能“读者”其表面上的分子的所有振动情况,而用于目前的传感器无法做这一点。研究人员海蒂斯·奥特格说道:“我们让蛋白质吸附在石墨烯上,后用这一方法,获得了分子全方位的信息。”研究人员回应,这种非常简单的方法指出,石墨烯在观测领域享有不可思议的创造力,奥特格回应:“尽管我们研究的是生物分子,但这一方法也许也限于于聚合物和其他物质。


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