| 查看: 757 | 回复: 1 | |||
| 当前主题已经存档。 | |||
panther18金虫 (小有名气)
|
[交流]
纳米技术前沿
|
||
|
1.日开发出碳纳米管联接新工艺 日本国家先进工业科技研究所研究人员表示，他们已开发出一种新技术，能将相同或近似直径的碳纳米管像拼接水管一样连接起来。研究人员期望，未来无论碳纳米管直径大小都可利用此种技术进行无缝连接。该研究成果刊登在近期《自然•纳米技术》杂志上。 研究人员通过电子显微镜第一次观察到一个单壁碳纳米管的分裂过程。他们将单壁碳纳米管桥接在两个电极上，并施以强电流，从而引发碳纳米管的中段逐渐收窄直至最终分裂，造成两个碳纳米管的末端以相同的直径闭合或盖上“帽子”。 盖上“帽子”的末端互相向对方移动，电极间的电压缓慢地从零开始上升。在达到某个阈值电压和电流时，两个纳米管就会突然迅速再次融合起来。研究人员发现，他们可在同一个碳纳米管上数次重复这样的分裂－融合过程，到目前为止，最多可达7次之多。 研究人员还试图将不同直径的碳纳米管连接起来，但没有成功。研究人员将失败的原因归于纳米管的手性，由于两个不同直径碳纳米管的手性不同，在试图迫使两管合并时，这种不匹配会导致原子层级的问题。 为解决这个问题，研究人员提出的解决方案是：在两个碳纳米管间插入钨原子以催化融合进程。钨长期以来被认为可帮助碳原子“石墨化”，即将它们组织成有序结构。在还原过程中，通过来回移动这些颗粒，碳纳米管就能无缝融合在一起。 研究人员称，利用此项技术可制造出更长的碳纳米管，甚至是带有分叉的碳纳米管。这样的结构将会有许多应用，如制作场效应晶体管或电流引线。（FROM 科技日报） 2.自组装DNA纳米结构基因检测平台问世 目前，DNA芯片和微阵列技术已经发展成价值数十亿美元的产业，科学家可以使用这项技术同时检查数千个基因，了解它们中发生突变的情况，或者发现疾病的线索。然而，因为DNA探针固定在微阵列芯片的固体表面上，所以靶标寻找到探针是一个缓慢的过程。此外，很难把探针之间的距离控制在纳米精度上。 美国亚利桑那州立大学生物设计研究所的科学家日前表示，他们在全球范围内首次开发出了全部由自组装DNA纳米结构组成的基因检测平台。在新出版的美国《科学》杂志上，科学家认为，新的研究成果对基因芯片技术有着广泛的影响，有望创造性地改变分析单个细胞内基因表达的方式。 该生物设计研究所的工作重点在于促进卫生保健、提供可再生能源和清洁环境创新、扼制全球传染病威胁以及加强国家安全创新。研究所以拥有生物科学、纳米工程学和先进计算技术的团队为手段，力求解决复杂的全球问题的方案，并让促进其加速进入市场。 结构DNA纳米技术目前发展十分迅速，该技术把生物分子组装成各种纳米结构，广泛地应用于从人类健康到纳米电子学等诸多领域中。亚利桑那州立大学文理学院化学和生物化学助教授严浩(音译)领导的跨学科研究组通过研究，寻找到了用结构DNA纳米技术检测RNA的方法。他表示，如果看到他们DNA自组装的过程，人们会惊奇地发现数以万亿的DNA纳米结构可以在几微升的溶液里同时形成。而非常重要的是，它们具有生物相容性且易溶于水。 除严浩外，参与研究小组工作的还有论文第一作者、化学和生物化学研究生柯永刚(音译)、化学和生物化学助教授刘燕(音译)、单分子生物物理中心主任、物理学教授斯图亚特·林德赛，以及生命科学学院的副教授常永(音译)。 为开发基因检测平台中能探测RNA的探针，严浩利用了DNA碱基对配对的规则。通过控制碱基在一段合成DNA拷贝中的准确位置，他将一个单链基因组DNA(称为M13)编译成DNA纳米(探测)瓦片(nanotiles)，其含有针对特定基因表达靶标的探针。科学家表示，仅仅经过简单操作，M13就变成了100万亿个纳米瓦片，且产率接近100%。这些自组装形成的能探测RNA的探测纳米瓦片看上去就像纳米尺寸的邮票。 研究组设计了三种不同的DNA探针瓦片，用于检测三种不同的RNA基因。同时，还设计了一个条码索引用于把不同的瓦片区分开来。严浩说：“每一个探针都可以通过自身的条码加以辨别，因此我们把它们混合在同一个溶液中，然后我们用它进行多元检测。”为拍摄单分子级的瓦片图像，科学家采用了原子力显微镜(AFM)。 在每一个DNA探针瓦片的表面有一条悬挂着的单链DNA片断，可以与目标RNA靶标结合。每一个探针实际上都含有两个一半的探针，当靶标RNA到来的时候，它将与半探针杂交，让单链悬挂探针变成刚硬的结构。与DNA探针结合之后，DNA-RNA杂交变硬，变硬变化可以被原子力显微镜的悬臂感觉到，从而告诉人们完成了一个不需要标签的RNA检测。 尽管还有许多技术障碍有待克服，但科学家表示：“我们的方法所提供的是水溶性探针瓦片反应物，因此样本的容量有可能缩小到单细胞容量的水平。我们的最终目标是在单细胞水平上检测RNA基因表达。”（FROM 科技日报 2008年01月17日） 3.超级薄膜 脱颖而出 一种厚度仅为1个原子（即0.35纳米）的超级薄膜，最近由英国曼彻斯特大学的科学家与德国马克斯·普朗克研究所合作研制成功。这是目前世界上已知材料中最薄的一种，如果将其层层叠加，要达到人体1根头发丝的厚度，需要重叠20万层。专家预测，这种新材料的问世，将会给计算机科学和医学研究带来一场革命。 要将一层碳原子制成一个厚度仅为1个原子的膜层，这是对物理学的挑战。如此鬼斧神工，在一些理论家看来是不可能的，因为这实际上是一个两维晶体，一受热便会立即解体。 但是，在英、德两国科学家的共同努力下，两年前就已研制出这种新材料的雏形。不过，当时只有将其附着在另一种材料的情况下，才能成形。现在，研究人员已能将其做成悬挂在两个金属纳米级支架棒之间的一个薄膜上。这种晶体状薄膜由碳原子构成，这些碳原子6个一组排成6角形，像蜂巢一样。实验证明，这样的晶体状薄膜是可以存在的，因为它不是呈平铺状态，而是略有起伏；起伏使这个结构有了第三维，这个结构便有了聚合在一起的力量。 实验还证明，这种材料无论是在真空还是室温条件下，结构都非常稳定；而其他所有已知材料，哪怕厚度是这种晶体状薄膜的10倍，在同样条件下也会氧化、分解并变得不稳定。 关于这种新材料的应用前景，据曼彻斯特大学的科什焦·诺沃肖洛夫介绍，它主要可应用在极大提高计算机运算速度和新药研制等领域。以医学研究领域的应用为例，这种厚度仅为1个原子的薄膜，可以用作电子显微镜分析的分子的支撑物；还可以用作极细微的过滤网，将患者呼出的气体或其他气体分离成不同的组成部分，以利于对某些疾病的诊断和治疗。（FROM 新民晚报 2008年1月19日） |
回复此楼» 猜你喜欢
武汉纺织大学化工学院官方群-院士团队招生-学生自由度高-10余名学生赴985海外深造
已经有0人回复
-
南昌航空大学蒋华麟教授课题组招收化学、环境、碳达峰碳中和及相关专业硕士信息
已经有0人回复
-
金属材料论文润色/翻译怎么收费?
已经有272人回复
-
湖北师范大学复试调剂
已经有0人回复
-
武汉纺织大学_化工学院官方调剂群-院士团队招生-学生自由度高-每届发展好
已经有0人回复
-
河北大学无机化学专业招收调剂生
已经有0人回复
-
济南大学国家优青课题组 2026 调剂招生来啦
已经有0人回复
-
武汉纺织大学_化学院官方调剂群-院士团队招生-学生自由度高发展好-欢迎各位同学
已经有0人回复
-
河北大学 材料与化工 硕士招收调剂
已经有0人回复
» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)
