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Adv. Mater.:国家纳米中心利用红外光谱原位识别液体中的纳米级生物分子

日期:2022-06-01

 用傅里叶变换红外光谱识别水溶液中的生物分子为探究生物活性分子的结构、反应、转移过程提供了原位、实时、无损的方法。然而,水溶液对红外光谱的强吸收掩盖了生物分子各自的振动指纹谱,导致该方法的应用充满挑战。国家纳米中心研究人员与泽攸科技合作,共同开发了一种用于原位液体环境傅里叶变换红外光谱(FTIR)射模式测试的微流系统他们通过构筑可在生理环境中进行有效电学调控的石墨烯纳米结构,不仅有效激发了可调谐的石墨烯等离激元响应,成功抑制了水环境的背景信号干扰,还有效放大了蛋白质分子的红外信号。此外,研究人员还利用同位素效应对水溶液中的单层蛋白膜的氢氘质子交换过程进行了红外光谱监测这种可调控的石墨烯等离激元增强的FTIR方法,能够为纳米尺度研究水溶液中的生物过程提供新的平台。

      研究成果以“Ultrasensitive Mid-Infrared Biosensing in Aqueous Solutions with Graphene Plasmons”为题目发表在《ADVANCED MATERIALS》上,国家纳米科学中心博士生吴晨晨为该文章作者,杨晓霞研究员和戴庆研究员为共同通讯作者。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202110525

图 实验方法

图1 实验方法.png

图 实验方法

      安徽泽攸科技有限公司受国家纳米科学中心研究人员委托,在原位傅里叶变换红外光谱测试--流通液相样品池的开发、制造中提供定制开发支持,该装置能很好和商业化的傅里叶变换红外光谱测试仪器兼容,具有便捷的可拆卸特征,得到研究人员大大的认可。

图2 原位红外光谱装置实物.png

图 原位红外光谱装置实物

图3 可调谐石墨烯等离激元增强红外光谱平台.png


图 可调谐石墨烯等离激元增强红外光谱平台(a)实验装置示意图(b) 微流控系统中蛋白质溶液有(红色谱线)/无(蓝色谱线)石墨烯等离激元增强的红外光谱(透射模式下采集)(c)石墨烯等离激元增强红外光谱排除水的影响,直接指认水溶液中纳米蛋白质的酰胺I带。

图4 石墨烯等离激元增强.png

图 石墨烯等离激元增强红外光谱原位检测纳米蛋白质的氢氘质子交换过程(a)不同流通溶液环境(水和重水)下纳米蛋白质的酰胺I带和酰胺II带的石墨烯增强红外光谱(b)蛋白质氢氘质子交换过程示意图(c)石墨烯等离激元增强红外光谱检测蛋白质在不同浓度重水环境的振动指纹变化。


以以上就是泽攸科技小编介绍的国家纳米中心利用红外光谱原位识别液体中的纳米级生物分子,关于其它问题请咨询18817557412(微信同号)

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作者:泽攸科技