دانشمندان توانستهاند با استفاده از ابزاري جديد که معادل شيميايي ترانزيستور است، به فناوري تشخيص زيستپزشکي فوقالعاده حساس آنتي ژن منفرد دست يابند.
در ترانزيستورهاي معمولي باز و بسته شدن يک کليد يا تقويت يک سيگنال، معمولاًتوسط ورود سيگنال الکتريکي بسيار ظريفي به الکترود گيت و سپس تغيير محيط ناحيه کانالي مجاور صورت ميپذيرد و به اين ترتيب امکان تقويت يا قطع يک جريان فراهم ميشود.
شمايي از يک مدار نانولوله کربني که تحت تأثير واکنشهاي شيميايي قرار گرفته است. فلش نشان دهنده جريان الکتريکي عبوري از اين نانولوله است.
با انجام واکنشهاي اکسيداسيون- احيا بين نانولوله و محيط اطراف ميتوان اين جريان الکتريکي را
روشن و خاموش نمود.
فيزيکدانان دانشگاه کاليفرنيا موفق شدند همين روش را از طريق واکنشهاي شيميايي انجام دهند. اين محققان از نانولولههاي کربني به عنوان ماده اصلي کار خود استفاده نمودند. وضعيت اين نانولولهها را ميتوان با غوطهورکردن در يک مايع و اکسيدکردن آنها از حالت رسانا به عايق تبديل نمود، که اين کار در واقع با حذف شيميايي الکترونهاي آزاد آنها انجام ميشود. شروع اين واکنشهاي شيميايي با اعمال پتانسيل الکتريکي در عرض ناحيه برهم کنش خواهد بود.
محققان نشان دادند اين فرايند را ميتوان به طور معکوس و در بازههاي زماني کوتاه 10 ميکروثانيهاي هم انجام داد. البته اين زمان از لحاظ استانداردهاي امروزي براي ترانزيستورها بسيار کند است، اما اميدبخشترين نکتهاي که در رابطه با اين ترانزيستورهاي شيميايي اثر ميداني وجود دارد، تقويتکنندگي بالقوه زياد آنها است. به طوري که به نظر ميرسد تنها با چند الکترون اکسيدکننده بتوان جريانهايي به بزرگي ميکروآمپر را روشن و خاموش نمود.
در آشکارسازهاي زيستي آينده، اين تبديل نه تنها از طريق اعمال يک سيگنال الکتروشيميايي بلکه با استفاده از ردّ به جاي مانده از آنتيژنهايي که به آنتيباديهاي متصل به نانولولهها مربوط ميشوند، امکانپذير است. در آشکارسازهاي قبلي انجام واکنش شيميايي مستلزم وجود دهها آنتي ژن بود در حالي که در اينجا وجود يک آنتي ژن به تنهايي براي تغيير حالت نانولوله کافي است.
گزارش کار اين محققان در Physical Review Letters به چاپ رسيده است.
منابع
کد:
برای مشاهده محتوا ، لطفا وارد شوید یا ثبت نام کنید
پايدار و پيروز باشيد