Созданы первые электромеханические весы, измеряющие массу отдельных молекул

Андрей Васильков Автор: Андрей Васильков
Опубликовано 27.08.2012 в блоге автора (rss)

Физики из Калифорнийского технологического института в сотрудничестве с Лабораторией электроники и информационных технологий при Комиссариате атомной и альтернативной энергетики (CEA-LETI) в Гренобле создали первое электромеханическое устройство, способное измерять массу единичных молекул.

Основным элементом нановесов является вибрирующая изогнутая пластинка длиной в несколько микрометров, подключённая к микроэлектродам. Когда молекула вещества приходит в соприкосновение с пластинкой, частота колебаний последней изменяется пропорционально массе частицы. 

Созданы первые электромеханические весы, измеряющие массу отдельных молекул

Устройство нановесов по данным сканирующей электронной микроскопии (фото: Caltech / Scott Kelberg and Michael Roukes)

Устройство базируется на двенадцатилетних разработках в области наноэлектромеханических систем (NEMS). Принцип работы его основного компонента был впервые описан в 2009 году — тогда появился первый резонатор, реагирующий на отдельные микрочастицы. Понадобилось ещё три года изысканий для повышения чувствительности и создания на его основе полноценных высокоточных весов. 

Основная проблема заключалась в том, что на изменение частоты влияла не только масса частицы, но и место её соприкосновения с пластинкой, а также слабые взаимодействия, обусловленные распределением электронной плотности. Устранить эти неопределённости стало возможным благодаря отказу от схемы простых периодических колебаний в пользу вибрационных моделей. 

В новых весах пластинка постоянно переключается между предустановленными режимами вибрации, а по суммарной картине изменения частот можно точно судить о массе частицы, даже если она будет представлена отдельной молекулой.

В отличие от масс-спектрометрии, для работы с новым методом нет необходимости в предварительной ионизации миллионов частиц. Впервые стало возможным быстро измерять массу отдельных молекул в нативном виде.

Отдельным преимуществом новинки является способность точно определять массу высокомолекулярных органических веществ, которые трудно ионизируются. Речь идёт о белковых молекулах, липопротеинах, иммуноглобулинах, вирусах и других частицах, определение которых классическими методами затруднено. 

Нановесы будут крайне востребованы во многих современных областях, включая микробиологию, иммунологию, фармакологию, генетику и наноконструирование.

Темы: весы, нанотехнологии, наука, Физика


Источник: http://feedproxy.google.com/~r/ct_news/~3/iFCRFzcGtB8/37968

Читать комменты и комментировать

Добавить комментарий / отзыв



Защитный код
Обновить

Созданы первые электромеханические весы, измеряющие массу отдельных молекул | | 2012-08-27 15:01:00 | | Технологии и новости мира IT | | Автор: Андрей ВасильковОпубликовано 27.08.2012 в блоге автора (rss) Физики из Калифорнийского технологического института в сотрудничестве с Лабораторией электроники и информационных технологий при Комиссариате атомной и альтернативной э | РэдЛайн, создание сайта, заказать сайт, разработка сайтов, реклама в Интернете, продвижение, маркетинговые исследования, дизайн студия, веб дизайн, раскрутка сайта, создать сайт компании, сделать сайт, создание сайтов, изготовление сайта, обслуживание сайтов, изготовление сайтов, заказать интернет сайт, создать сайт, изготовить сайт, разработка сайта, web студия, создание веб сайта, поддержка сайта, сайт на заказ, сопровождение сайта, дизайн сайта, сайт под ключ, заказ сайта, реклама сайта, хостинг, регистрация доменов, хабаровск, краснодар, москва, комсомольск |
 
Поделиться с друзьями: