【轉基因可以幫助石墨為化學傳感器】

江南布衣

【轉基因可以幫助石墨為化學傳感器】

 

 

 

DNA的裝飾石墨傳感器

一種新的化學傳感器的只有兩個材料，石墨和DNA，已經推出的研究人員在美國。

 

該設備操作簡單，靈敏度高，易使和科學家相信，它可以用來製作電子“鼻子”能夠感知各種分子。

 

最終，這種傳感器可以用來檢測疾病在醫院，在安全檢查站，以查明危險化學品，甚至被救援隊尋找走失的人。

 

像他們的生物學同行，電子鼻子敏感，大量的不同的分子。為了實現這一目標，他們通常由數百甚至上千的傳感器在同一芯片上。

 

每個傳感器的反應到一個特定的分子，就像嗅覺受體蛋白在哺乳動物鼻子做。然而，需要成千上萬的不同的傳感器製造 - 和挑戰轉化成電子信號的化學反應 - 可以使電子鼻昂貴和複雜的設備。

 

現在，在查理約翰遜美國賓夕法尼亞大學和同事葉魯，布雷特史密斯和尼克Kybert想出了一個簡單的方法檢測顯示，化學品電子性質的DNA包覆石墨變化時，接觸到一些分子。

 

 

首先石墨烯晶體管

石墨是碳的一個表只有一個原子厚，團隊根據其設備的石墨烯晶體管的使用標準的“膠帶”的方法，它涉及exfoliating個人的碳原子層的石墨。

 

接下來，研究人員徹底清洗，以消除任何殘留石墨表面上會造成不必要的信號。

 

當時每個晶體管浸泡在溶液中的一個特定序列的單鏈 DNA，這自我組裝成一種模式表面上的石墨烯。

 

的DNA是由四種不同的鹼基 - 腺嘌呤（A組）;胞嘧啶（C），胸腺嘧啶（T）和鳥嘌呤（G） - 和一個序列中使用的一個例子是聚醣聚醣 GAG的大老山隧道的GTG GTC的多倫多。

 

“我們只測試了幾個序列，但可能的序列的數量基本上是無止境的，”約翰遜解釋道。

 

研究人員選取它們的DNA序列為基礎的能力序列的工作，作為化學增敏劑 - 一個角色非常不同功能的DNA生物。

 

每個序列的行為有所不同石墨表面上，因為它有不同的形狀，pH值和親水性。

 

這意味著，每個序列不同的相互作用不同揮發性有機物（VOCs）的。

 

 

電阻變化

當 DNA /石墨的化學反應在其環境中，石墨的電阻變化。

 

這種變化，可大至50％，可以很容易地測量使用簡單的設備。

 

而且，因為這是一個直接的電子測量，這是非常快 - 完整的答复可以看出，在不到10秒，傳感器恢復約 30人。

 

通過一個數組這種 DNA -石墨設備，我們相信我們可以利用這個屬性的DNA /石墨探測爆炸物，化學武器（如神經毒氣製劑），甚至有毒的化合物，可能會意外地發布了工廠，約翰遜告訴 physicsworld.com。

 

“一個偉大的事情是，這個研究有沒有什麼昂貴的傳感器的任何部件，由於不斷進步正在取得石墨生產，”約翰遜說。

 

 

把狗歇業

這個團隊的下一個大挑戰是如何擴大生產的傳感器。

 

“我們需要測試更多的DNA序列，容納更多的設備在一個芯片上，並確保我們了解所有的信號時，一個大陣列傳感器暴露於化學品的混合物，補充說：約翰遜。 “我們有很高的希望，這些傳感器但仍然有很多的障礙需要克服。

 

最後，我們願把狗出化學傳感業務，並與適當的發展，傳感器可能會和我們一樣能做到這一點。”

 

這份研究報告說明此工作可見到免費 arXiv。

 

它還剛剛公佈的 應用物理快報。

 

 

關於作者

美女杜梅是特約編輯 nanotechweb

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/43643