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可让小分子“现形”的传感器

发布时间:2016-02-24 11:31:55 | 点击:
        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研究人员宣布,他们利用石墨烯独特的光学和电子学属性,研制出了一种具有超高灵敏度的分子传感器,可以探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探测方法中,光用来激活分子。由于不同分子振动特性不同,在反射光中就可以读出其特性。但在探测纳米大小的分子时,由于红外光子的波长为6μm,且目标分子仅几个纳米,所以很难在反射光中探测到如此微小分子的振动。
        随着石墨烯技术的发展,研究人员考虑,如果合理地设计石墨烯的几何形状,就能将光聚焦在表面上的某个特定点上,并“倾听”附着其上的纳米分子的振动。研究小组通过使用电子束轰击并氧离子蚀刻,在石墨烯表面制作了一些纳米结构,当光到达时,纳米结构内的电子会振荡,产生的“局域表面等离子体共振”可将光聚集在某个点上,其与目标分子的尺度相当,这样就能探测纳米大小的结构。在试验中研究人员通过对石墨烯施加不同的电压,使其“调谐”到不同频率,从而能“阅读”其表面上的分子的所有振动情况,而现有的其他床啊你去无法做到这一点。例如把蛋白质附着在石墨烯上,就得到了蛋白质分子全方位的信息。
        研究人员表示,这种简单的方法表明,石墨烯在探测领域拥有不可思议的潜能,探测目标不仅限于生物分子,或许也适用于聚合物和其他物质。
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