Японські вчені розробили нанобаланси

р.


Ябуно Lab/Університет Цукуба

Чи можна зважити молекулу на масштабі? Вчені Національного інституту передових наук та технологій та університету Цукуба (Японія) розробили масштаби, які можуть зважити об’єкти зважування декількох нанограм з помилкою 1%.

В той час як одна команда з Цукуба вимкнула старіння в клітинах, інший інженерних нанобалансів, які нагадували мікроскопічну випічку. Порівняння з ним не випадково – масштаби працюють за принципом самозбуджених коливань, коли коли коливальне тіло впливає на фазу джерела коливань, що призводить до стабільних періодичних рухів.

«Інструменти на основі подвійних канілярів (протрудування зубів), які були зроблені раніше, могли лише заявити наявність маси, але не вимірювати його кількісно», – каже Хоросші Ябуно, професор університету. Під керівництвом його випускники розробили новий тип нановаги.

Ваги виготовлені у вигляді сендвіча з двох шарів кремнію, між якими є ізолятор. Штани мають розмір 500 на 100 мкм. На мікросферах полістиролу з діаметром 15 мкм.

Після розміщення зваженого об'єкта на одному з зубів, вібрацій з п'єзоактуатора поставляються в структуру. У зв'язку з наявністю на одному з зубів вимірюваного об'єкта вібрація зубів відрізняється один від одного. Ця різниця записана двома допплеровими віброметрами.

Як пояснює Ябуно, цей метод не вимагає ультрапривабливого середовища або вакууму для точного вимірювання. Це може працювати в рідині, особливо важливо для вчених, які працюють з одноклітинними організмами і клітинами.

Перш за все, цей метод буде використовуватися для роботи з ДНК, для гібридизації та оцінки їх, тобто для вивчення відмінностей ДНК в різних клітинах. Також такі ваги допоможуть вивчити на клітинному рівні протеоми – сукупність білків клітинки, які є там або синтезувати нові відповідно до інструкцій, записаних в ДНК.

Це не перші ваги для роботи на нанорозмірі. У 2012 році фізики Фанцуу зібрані мікроскопічні ваги чотирьох електродів і вібруючу пластину, підключену до них, які також мають достатню чутливість для вимірювання маси окремих білкових ланцюгів. Для вимірювання частоти вібрацій, їх ваговий варіант прочитає електричні читання з тонкої коливальної пластини.

Джерело: geektimes.ru/post/251438/