تبلیغات
مطالب اینترنتی - ساخت گیره های گرافنی با توان هدف گرفتن بیومولکول های خاص
 
مطالب اینترنتی
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : نویسنده
نویسندگان


محققان موفق به ساخت نوعی نانو پنس گرافنی شدند که قابلیت برداشت یک بیومولکول به صورت مجزا را دارد.

گرافن که شامل سطح تک لایه‌ای کربن است، بیش از ده سال پیش کشف شد و توجه پژوهشگران را به علت خواص شگفت‌انگیز خود جلب کرد. کاربردهای این ماده از میکروالکترونیک گرفته تا سلول‌های خورشیدی متنوع است.

به تازگی پنس‌های گرافنی در دانشگاه مینه سوتا ساخته شده‌اند و در به تله انداختن ذرات، از سایر تکنیک‌های گذشته موثرتر عمل می‌کنند. چرا که ضخامت گرافن به اندازه‌ی یک اتم بوده و کم‌تر از یک میلیاردم متر است. نتیجه‌ی این مطالعه در ژورنال Nature Communications که در خصوص نانومواد و ابزارهای مربوط به آن است، منتشر شد.

تیزترین پنس جهان

اصل فیزیکی گرفتن و به دام انداختن نانومواد به نام دی الکتروفورز شناخته می‌شود که معمولا با استفاده از یک جفت الکترود فلزی عمل می‌کند. با این وجود، الکترودهای فلزی در خصوص جذب مولکول بسیار کند هستند و تیزی لازم در خصوص برداشتن و کنترل نانوذرات را ندارند.

گرافن، نازک ترین ماده‌ای است که تا کنون کشف شده و همین ویژگی آن باعث شده که به عنوان پنس گیرنده‌ی نانوذرات بسیار کارآمد عمل کند. پرفسور سانگ هیون، سرپرست این تیم پژوهشی از دانشگاه مینه سوتا می‌گوید:

برای ساخت این نوع پنس، از هیچ ماده‌ی دیگر جز گرافن نمی‌توان استفاده کرد. برای تولید پنس‌های الکترونیکی کارآمد و گرفتن بیومولکول‌ها به وسیله‌ی آن‌ها، نیاز به ساخت میله‌های برقی کوچک شده و مقادیر زیادی از جریان الکتریکی بر روی نوک تیز آن‌ها داریم. لبه‌های گرافن می‌توانند به عنوان تیزترین میله‌های برقی به کار روند.

این تیم پژوهشی همچنین ثابت کرده است که پنس‌های گرافنی با قابلیت گرفتن نانوکریستال‌های نیمه رسانا، ذرات نانوالماس و حتی مولکول‌های DNA می‌توانند در طیف وسیعی از کاربردهای بیولوژیکی و فیزیکی مورد استفاده قرار بگیرند. در حالت عادی، برای برداشتن این نانوذرات به ولتاژ بالایی نیاز است که برقراری ان هم به محیط آزمایشگاه محدود می‌شود. اما پنس‌های گرافنی می‌توانند در ولتاژی حدود ۱ ولت مولکول‌های کوچک DNA را بردارند. از این رو این فناوری می‌تواند روی دستگاه‌های قابل حمل مانند تلفن‌های همراه هم مورد استفاده قرار بگیرند.

با استفاده از تاسیسات پیشرفته‌ی نانوفناوری دانشگاه مینه سوتا در مرکز نانوی مینه سوتا، تیم مهندسی برق و کامپیوتر، به سرپرستی استیون کوستر موفق به ساخت پنس گرافنی با ساختار ساندویچی شد. به این ترتیب که یک ماده‌ی عایق نازک به نام‌ هافنیوم دی اکسید بین یک الکترود فلزی و یک سطح گرافنی قرار گرفته است.‌هافنیوم دی اکسید، فلزی است که در میکروچیپ‌های پیشرفته‌ی امروزی استفاده می‌شود. کوستر می‌گوید:

یکی از نکات فوق‌العاده در مورد گرافن این است که با ابزار پردازش استاندارد در صنعت نیمه‌هادی‌ها سازگار است و همین امر باعث می‌شود که این دستگاه‌ها در آینده، بسیار راحت‌تر تجاری سازی شوند.

آویجیت باریک هم از دیگر اعضای مطالعاتی گفت:

از آنجا که ما نخستین تیمی هستیم که چنین ابزار کم مصرفی را برای برداشتن بیومولکول‌ها ساخته‌ایم، هنوز هم مطالعات زیادی در خصوص تشخیص محدودیت‌های تئوری برای بهینه سازی کامل مورد نیاز است.

وی افزود:

در مراحل اولیه‌ی ساخت، از ابزارهای آزمایشگاهی پیشرفته مانند میکروسکوپ، فلورسنت و ابزارهای الکترونیکی کمک گرفته شد. هدف نهایی ما این است که کل دستگاه را به یک ریزپردازنده‌ی کوچک که توسط یک تلفن همراه اداره می‌شود، کوچک‌سازی کنیم.

پنس‌های گرافنی می‌توانند حس کنند

جنبه‌ی هیجان‌انگیز دیگر در خصوص این فناوری که پنس‌های گرافنی را از دستگاه‌های مبتنی بر فلز جدا می‌کند، این است که این پنس‌ها می‌توانند بیومولکول‌ها را حس کنند. به بیان دیگر، پنس‌ها می‌توانند به عنوان بیوسنسور یا حسگر زیستی، حساسیت عالی از خود نشان داده و با استفاده از تکنیک‌های الکترونیکی ساده نمایش داده شوند.

کوستر در توضیحات خود گفت:

گستره‌ی کارآیی گرافن بسیار متنوع است. به طوری که می‌تواند در ترانزیستورهای بزرگ و آشکارسازهای نوری و سایر بیوسنسورهای جدید استفاده شود. با افزایش سرعت عملکرد گرافن در گرفتن و حس کردن مولکول‌ها، می‌توانیم پلتفرم الکترونیکی ایده‌آل و کم مصرفی را در ساخت بیوسنسورهای جدید طراحی کنیم.

هیون بر این باور است که این امکانات بی نهایت هستند و می‌گوید:

علاوه بر گرافن، می‌توانیم از محدوده‌ی وسیعی از مواد دو بعدی دیگر برای ساخت پنس‌های اتمی تیز با ویژگی‌های اکترونیکی و نوری غیرمعمول استفاده کنیم. این که پنس‌های اتمی بتوانند به روش الکترونیکی در کاربردهایی چون برداشتن، حس کردن و انتشار بیومولکول‌ها کارآیی داشته باشند، واقعا هیجان‌انگیز است.



لینک منبع

مطلب ساخت گیره های گرافنی با توان هدف گرفتن بیومولکول های خاص در سایت مفیدستان.


لینک منبع و پست :ساخت گیره های گرافنی با توان هدف گرفتن بیومولکول های خاص
http://mofidestan.ir/%d8%b3%d8%a7%d8%ae%d8%aa-%da%af%db%8c%d8%b1%d9%87-%d9%87%d8%a7%db%8c-%da%af%d8%b1%d8%a7%d9%81%d9%86%db%8c-%d8%a8%d8%a7-%d8%aa%d9%88%d8%a7%d9%86-%d9%87%d8%af%d9%81-%da%af%d8%b1%d9%81%d8%aa%d9%86-%d8%a8/



نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :