美研制出納米機(jī)械裝置,可測量單個分子質(zhì)量
近日,美國科學(xué)家成功研制出納米機(jī)械裝置,也是首個能夠測量單個生物分子質(zhì)量的機(jī)械裝置。
該納米機(jī)械裝置大小僅為幾微米,由與橋梁相似的振動結(jié)構(gòu)構(gòu)成,通過粒子降落時質(zhì)量改變振蕩頻率從而測量出該粒子的質(zhì)量。該裝置采用納米機(jī)電系統(tǒng)(NEMS)共振器來測量單個粒子質(zhì)量,而且一次只需測量一個粒子。而此前的技術(shù)中想確認(rèn)單個粒子的質(zhì)量則需要測量500個相同粒子,這不得不說是一項(xiàng)巨大的進(jìn)步。
科學(xué)家對粒子如何改變橋梁的振動頻率進(jìn)行了研究,包括橋梁的第一、第二、第三及第四模式振蕩。而最終科學(xué)家發(fā)現(xiàn),確定粒子的質(zhì)量和未知,主要通過觀察粒子降落時的第一、二種模式對振動頻率的影響。
該研究對開發(fā)新一代質(zhì)譜儀以測量更多種物質(zhì)的質(zhì)量具有重要意義,尤其是對于蛋白質(zhì)或病毒等大質(zhì)量分子等的精確測重。此外,該成本低廉的納米機(jī)械裝置,還能夠用于醫(yī)療領(lǐng)域,包括監(jiān)測病患的免疫系統(tǒng)或是診斷免疫性疾病。同時該裝置也能夠幫助生物學(xué)家進(jìn)行細(xì)胞分子機(jī)制的研究。