美地管理学家研制出世界上最细微的天平,可度

据国外媒体报道,科学家研制出世界上最微小的天平,可以实时称量单个分子的质量。借助这种最小的天平,研究人员称出了某种蛋白质分子和金纳米微粒的质量。 据了解,世界上最微小的天平是由美国加州理工学院物理学家迈克尔-卢克斯和他的同事研制的。研究人员可以利用这种微型仪器实时称量单个分子的质量。最小天平可谓用途广泛。化学家可以用这种高灵敏衡器来确定未知物质的化学特性。而加州理工学院研究小组表示,科学家利用这种微型仪器可以在几毫秒内分析上千种蛋白质,而且所需样本更少。 科学家研制出的世界最微小天平其实是一种微型谐振器,只有2微米长,120纳米宽。它由4部分组成,金属层位于一个金刚砂层之上,附着于一个硅衬底以及微型支架。它的工作原理是:当称量一个分子的质量时,含有这种分子的溶液喷洒到这一微型谐振器上。当分子“降落”到谐振器上,会使谐振器的震动方式发生改变。微型谐振器和一个电路相连,电路记录下震动改变,并传输至计算机,随后计算出分子的质量。每一次分子降落到谐振器上,都会计算出一个分子的质量;最终上百个分子堆积在谐振器上,科学家可以多次测量,得到非常精确的分子质量数据。 截至目前,卢克斯利用这种最微小天平测量出金纳米微粒的质量以及三种奶牛血清蛋白的质量。目前,他正领导研究小组研制新型谐振器。他们希望新型谐振器的震动方式更为复杂,能够做出更为精确的测量。 

近日,美国科学家成功研制出纳米机械装置,也是首个能够测量单个生物分子质量的机械装置。

该纳米机械装置大小仅为几微米,由与桥梁相似的振动结构构成,通过粒子降落时质量改变振荡频率从而测量出该粒子的质量。该装置采用纳米机电系统共振器来测量单个粒子质量,而且一次只需测量一个粒子。而此前的技术中想确认单个粒子的质量则需要测量500个相同粒子,这不得不说是一项巨大的进步。

科学家对粒子如何改变桥梁的振动频率进行了研究,包括桥梁的第一、第二、第三及第四模式振荡。而最终科学家发现,确定粒子的质量和未知,主要通过观察粒子降落时的第一、二种模式对振动频率的影响。

凤凰时时彩平台,该研究对开发新一代质谱仪以测量更多种物质的质量具有重要意义,尤其是对于蛋白质或病毒等大质量分子等的精确测重。此外,该成本低廉的纳米机械装置,还能够用于医疗领域,包括监测病患的免疫系统或是诊断免疫性疾病。同时该装置也能够帮助生物学家进行细胞分子机制的研究。

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