美國加州大學(xué)圣迭戈分校工程師開發(fā)了一種由石墨烯制成的超靈敏傳感器，可檢測水中極低濃度的鉛離子。該設(shè)備對鉛的檢測低至飛摩爾水平，比以往傳感技術(shù)靈敏100萬倍。研究論文發(fā)表在最近的《納米快報(bào)》上。
有研究表明，飲用水中的鉛濃度達(dá)到百萬分之幾的水平就可能導(dǎo)致有害的后果，如阻礙人的生長發(fā)育等。
新檢測設(shè)備由安裝在硅片上的單層石墨烯組成的。石墨烯具有卓越的導(dǎo)電性和表面積體積比，為傳感應(yīng)用提供了理想平臺。研究人員通過在石墨烯表面附著一個(gè)連接體分子來增強(qiáng)石墨烯的傳感能力。該連接體充當(dāng)離子受體的錨，并最終充當(dāng)鉛離子的錨。
研究人員使用適體（一種短的單鏈DNA或RNA）作為離子受體。這些受體分子對特定離子具有選擇性。研究人員通過調(diào)整受體的DNA或RNA序列，進(jìn)一步增強(qiáng)了受體與鉛離子的親和力，確保傳感器僅在與鉛離子結(jié)合時(shí)才會(huì)被觸發(fā)。
研究人員分析了該系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)，如結(jié)合能、電容變化和分子構(gòu)象，發(fā)現(xiàn)它們在優(yōu)化傳感器性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過優(yōu)化這些熱力學(xué)參數(shù)以及整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研究人員創(chuàng)造了一種能以前所未有的靈敏度和特異度檢測鉛離子的傳感器，實(shí)現(xiàn)了飛摩爾水平上的檢測極限。
雖然這項(xiàng)技術(shù)目前還處于概念驗(yàn)證階段，但研究人員希望將來能將其用于實(shí)際檢測，最終目標(biāo)是“在水中哪怕只有一個(gè)鉛離子存在，也能檢測出來”。
美國加州大學(xué)圣迭戈分校工程師開發(fā)了一種由石墨烯制成的超靈敏傳感器，可檢測水中極低濃度的鉛離子。該設(shè)備對鉛的檢測低至飛摩爾水平，比以往傳感技術(shù)靈敏100萬倍。研究論文發(fā)表在最近的《納米快報(bào)》上。
有研究表明，飲用水中的鉛濃度達(dá)到百萬分之幾的水平就可能導(dǎo)致有害的后果，如阻礙人的生長發(fā)育等。
新檢測設(shè)備由安裝在硅片上的單層石墨烯組成的。石墨烯具有卓越的導(dǎo)電性和表面積體積比，為傳感應(yīng)用提供了理想平臺。研究人員通過在石墨烯表面附著一個(gè)連接體分子來增強(qiáng)石墨烯的傳感能力。該連接體充當(dāng)離子受體的錨，并最終充當(dāng)鉛離子的錨。
研究人員使用適體（一種短的單鏈DNA或RNA）作為離子受體。這些受體分子對特定離子具有選擇性。研究人員通過調(diào)整受體的DNA或RNA序列，進(jìn)一步增強(qiáng)了受體與鉛離子的親和力，確保傳感器僅在與鉛離子結(jié)合時(shí)才會(huì)被觸發(fā)。
研究人員分析了該系統(tǒng)的熱力學(xué)參數(shù)，如結(jié)合能、電容變化和分子構(gòu)象，發(fā)現(xiàn)它們在優(yōu)化傳感器性能方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過優(yōu)化這些熱力學(xué)參數(shù)以及整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，研究人員創(chuàng)造了一種能以前所未有的靈敏度和特異度檢測鉛離子的傳感器，實(shí)現(xiàn)了飛摩爾水平上的檢測極限。
雖然這項(xiàng)技術(shù)目前還處于概念驗(yàn)證階段，但研究人員希望將來能將其用于實(shí)際檢測，最終目標(biāo)是“在水中哪怕只有一個(gè)鉛離子存在，也能檢測出來”。
本文鏈接：石墨烯鉛檢測器或顯著改進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測http://m.lensthegame.com/show-2-2867-0.html
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