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科學家們開發了碳基納米尺度來檢測單個DNA分子

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福建11选5遗漏数据 www.rcbwd.com   ?科學家們開發了碳基納米尺度來檢測單個DNA分子

  2010年7月27日

  賓夕法尼亞大學的研究人員開發了一種新的碳基納米級平臺,用于電子檢測單個DNA分子。利用電場,微小的DNA鏈被推入石墨烯納米孔平臺的納米尺寸,原子級薄的孔中,最終可能是基于其獨特的電子特征對DNA的四個化學堿基進行快速電子測序非常重要。利用電子束技術將孔隙燃燒成石墨烯膜,為賓大物理學家提供了DNA轉位的電子測量。該文章于3月25日提交發表在最新一期的“納米快報”上。“我們有動力利用石墨烯的獨特性質 - 一種二維碳原子片 - 以開發一種可以表現出高分辨率的新型納米孔電學平臺”。

   賓夕法尼亞大學藝術與科學學院物理與天文學系副教授,該論文的資深作者MarijaDndndi?說。

   “石墨烯納米孔器件的高分辨率是預期的,因為石墨烯片的厚度小于兩個DNA堿基之間的距離。石墨烯以前曾被用于其他電氣和機械設備,但到目前為止它尚未被用于DNA易位。“該研究小組在兩年前完成的一項研究中制作了石墨烯納米孔,并且在這項研究中將毛孔用于工作為了進行實驗,Drndi?和博士后研究員Christopher A. Merchant,以及Ken Healy,Meni Wanunu,Vishva Ray和Drndi?實驗室的其他成員利用博士后研究員鄭正芳和AT教授開發的大面積石墨烯材料。賓利的物理學家查理約翰遜。該團隊使用化學氣相沉積或CVD方法生長大片石墨烯,并將它們懸浮在由氮化硅制成的單個微米尺寸的孔中。然后用透射電子顯微鏡或TEM的電子束鉆一個更小的孔,即懸浮的石墨烯正中心的納米孔。固態納米孔被證明是探測單分子生物學的寶貴工具。由Penn團隊開發的石墨烯納米孔裝置以簡單的方式工作??追治礁齙緗庵嗜芤菏?,研究人員施加電壓,驅動離子通過孔隙。離子傳輸被測量為從電壓源流出的電流。插入電解質中的DNA分子可以通過這種納米孔單個驅動。相關故事研究人員發現DNA修飾增強了我們消除恐懼的能力新的DNA甲基化GrimAge工具可以讓你預測壽命和健康。研究人員發現轉錄因子如何在DNA中發現特定位點,因為分子易位,它們阻止離子流動,并被檢測為下降測量電流。由于四個DNA堿基阻斷電流不同,亞納米厚度的石墨烯納米孔可以提供區分堿基的方法,實現低成本,高通量的DNA測序技術。此外,增加石墨烯納米孔裝置的穩健性賓夕法尼亞大學的研究人員還在膜上沉積了一層只有幾層原子厚的氧化鈦超薄層,進一步產生了更清潔,更容易潤濕的表面,使DNA更容易通過。雖然僅石墨烯納米孔可用于轉移DNA,但用一層氧化物涂覆石墨烯膜一致地降低了納米孔噪聲水平,同時提高了裝置的穩健性。由于石墨烯孔的超薄性質,研究人員能夠檢測到相對于先前在氮化硅中制造的固態納米孔的易位信號幅度的增加,以獲得類似的施加電壓.Penn團隊正在努力改善整體這些裝置的可靠性以及利用石墨烯片的導電性來產生具有對DNA傳輸的橫向電控制的裝置。具體地,這種橫向電控制可以通過將石墨烯雕刻成納米電極并利用其導電性質來實現。為了實現這一目標,Michael Fischbein和Drndic先前已經展示了將石墨烯納米成為任意結構,如納米帶,納米孔和其他形狀,于2008年發表于應用物理快報,為未來的研究奠定了堅實的基礎。來源:賓夕法尼亞大學

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