• Friday July 19,2019

La più piccola scala del mondo può pesare le singole molecole

Anonim

Caltech / Akshay Naik, Selim Hanay

Il fisico Michael Roukes e i suoi colleghi del Caltech hanno sviluppato un dispositivo microscopico in grado di misurare la massa di una singola molecola in tempo reale. I chimici usano pesate così sensibili per aiutare a determinare l'identità chimica di sostanze sconosciute. Il team Caltech afferma che il suo sistema potrebbe alla fine consentire agli scienziati di analizzare migliaia di diverse proteine ​​in pochi millisecondi usando campioni molto più piccoli di prima.

Il dispositivo, un risonatore microscopico di 2 micrometri di lunghezza per 120 nanometri di larghezza, è costituito da uno strato metallico 1 sopra uno strato di carburo di silicio 2, attaccato a un substrato di silicio 3 da supporti minuscoli 4 . Per "pesare" una molecola, una soluzione contenente la molecola viene spruzzata sul risuonatore. Quando una singola molecola atterra su di essa, provoca un cambiamento nel modo in cui il risonatore vibra. Il risonatore è collegato a un circuito elettrico che registra il cambiamento di vibrazione e lo trasmette a computer che calcolano la massa della molecola. Ogni volta che una molecola atterra sul risonatore, produce una misurazione di massa; alla fine, centinaia di molecole possono accumularsi sul risonatore, consentendo agli scienziati di ottenere dati aggiuntivi per una maggiore precisione.

Finora, Roukes ha usato questo sistema per misurare le masse di nanoparticelle d'oro e tre proteine ​​trovate nel siero di sangue delle mucche. Ora sta lavorando a un risuonatore in grado di vibrare in modi più complessi, producendo letture ancora più precise.


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