金和石墨烯現在用于生物傳感器來檢測疾病

石墨烯和金現在被用于超靈敏的生物傳感器中，以近乎完美的效率在分子水平上檢測疾病。在Nature Nanotechnology雜志上發(fā)表的一篇論文中，明尼蘇達大學的科學家解釋了他們如何開發(fā)出能夠探測蛋白質結構的超靈敏生物傳感器，因此能夠檢測出與蛋白質錯誤折疊相關的疾病。這些疾病包括人類的阿爾茨海默病，慢性消耗性疾病和動物的瘋牛病。

“為了檢測和治療許多疾病，我們需要檢測非常少量的蛋白質分子并了解它們的結構，”該研究的首席研究員Sang-Hyun Oh在一份媒體聲明中說。“目前，該流程存在許多技術挑戰(zhàn)。我們希望我們使用石墨烯的設備和獨特的制造工藝將提供有助于克服這些挑戰(zhàn)的基礎研究。“

金+石墨烯注入的生物傳感器可以檢測導致阿爾茨海默病，慢性消耗性疾病和瘋牛病的不平衡。

哦，他解釋說，石墨烯是一種高質量的石墨，它“發(fā)展”成由單層碳原子制成的材料，已經被用于生物傳感器。問題在于，當通過它發(fā)光時，其顯著的單原子厚度不會與光有效地相互作用。在診斷疾病時，光吸收和向局部電場的轉換對于檢測少量分子是必不可少的。

據該科學家稱，以前使用類似石墨烯納米結構的研究僅表明光吸收率小于10%。

然而，在他們的新研究中，UMN研究人員將石墨烯與納米金屬金屬帶結合在一起。使用膠帶和稱為“模板剝離”的高科技納米加工技術，他們能夠為石墨烯創(chuàng)建超平基層表面。

然后，他們利用光的能量在石墨烯中產生電子或等離子體的晃動運動。“通過在單原子厚的石墨烯層器件上發(fā)光，他們能夠以近乎完美的94%光吸收進入電場的”潮汐波“，創(chuàng)造出前所未有的效率的等離子體激元波。當他們在石墨烯和金屬帶之間插入蛋白質分子時，他們能夠利用足夠的能量來觀察單層蛋白質分子，“該大學的新聞稿中寫道。

根據Oh的說法，他和他的團隊對光吸收率感到驚訝，這幾乎完全符合他們的計算機模擬。

科學家們希望這項技術能夠大大改善用于檢測與蛋白質錯誤折疊有關的疾病的不同設備。