iPon Hírek

Egyenként méri a molekulákat egy újfajta mérleg

Dátum | 2012. 08. 29.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

A Caltech kutatói megalkották az első olyan mechanikus szerkezetet, amely képes egyetlen molekula tömegének meghatározására. Az új technológia nagyon hasznos lehet az orvosi diagnosztikában, a vírusok tanulmányozásában, a sejtek molekuláris gépezetének jobb megismerésében, illetve a nanorészecskék és levegő szennyező anyagainak lemérésében is.

A készülék önmaga is igen aprócska, mérete a méter pármilliomod részét teszi ki. A rendszer lelke egy picike hídszerű struktúra, amelynek rezgési frekvenciája megváltozik, ha egy molekula vagy részecske rákerül. Az új frekvencia a rákerülő tömeg nagyságától függ, így megállapítható annak értéke. Ahogy Michael Roukes, a kutatás vezetője elmondta, ilyet eddig még soha senki nem csinált.

A készülék a kutatócsoport 12 éves munkájának eredménye. 2009-ben számoltak be először a hídszerű rendszerről, azaz a NEMS-rezonátorról (nanoelektromechanikai rendszer). Akkor még hátravolt annak a problémának a megoldása, hogy attól függően is módosult a rezgési frekvencia, hogy a híd melyik részére érkezett a mérendő molekula. A pontos hely megállapítása nélkül pedig csak úgy lehetett vele tömeget mérni, hogy lemértek több (legalább ötszáz) egyforma molekulát, majd ezek eredményeiből átlagolták a keresett tömeget.


Azóta eltelt három év, és a kutatók fejlesztéseinek hála már egyetlen molekula egyszeri mérésével is megkapható annak tömege. A szakértők rájöttek, hogy a híd aktuális rezgési módusai alapján kikövetkeztethető, hogy pontosan hova érkezett a molekula.

A molekulák tömegét hagyományosan tömegspektroszkópiával állapítják meg. Ennek során többmillió molekulát ionizálnak, majd ezeket egy elektromágneses mezőbe helyezik, a fellépő kölcsönhatások alapján pedig megállapítják a tömegüket. A módszerrel az a legnagyobb probléma, hogy nagyobb molekulák, például fehérjék vagy vírusok esetében nem igazán működőképes, mivel ezek nehezen ionizálódnak. A kölcsönhatások így annyira gyengék lesznek, hogy nem lehet belőlük tömeget számolni. Az új készülékkel viszont nincs ilyen probléma.

A molekuláris mérleg a félvezetők gyártásánál használt technológiával készül, így tömeggyártását is viszonylag könnyű lenne megoldani. Erre szükség is lesz, hiszen egy-egy orvosok vagy biológusok számára gyártott diagnosztikai műszerben több tízezer hidacska párhuzamos működésére lesz szükség.
 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

3. mikej95
2012.08.29. 16:45
Jó, hogy egyre több használható csodatalálmányt publikáltak mostanában. Kiborgszövet, érzékelős varrat, stb végre nem a 2 másodpercig üzemképes kvantumadattárlók működési idejét toldozzák néhány másodperccel.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. bernatace
2012.08.29. 17:27
Azért el fog kelleni az a kvantum-adattároló A Curiosity-t feltuningolhatnák egy-két kvantumos cuccal (ha lenne már használható), akkor nem kellene "sokat" várni a képekre, és korlátlan mennyiségben tudná küldeni az adatokat. De valóban, a nanotechnológiában és bioinformatikában több jövőt látunk most még, mint a kvantumtech-ben.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. lorddiablo
2012.08.30. 22:09
Ezt hangsúlyozom már mióta évfolyamtársaimnak, hogy csináljanak az egyetemen 2 szakirányt, mert 1 ma már kevés... A legtöbb ilyen újítás 2 - esetleg több - terület összehozásával történik és egyértelműen ez a jövő. +1 példa.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!