问题：石墨烯传感器可让小分子“现形”
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时间：2016-10-19 11:47:42 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

尽管科学家因为石墨烯无与伦比的属性而对其青睐有加，但迄今为止，其实际应
用仍然乏善可陈。不过，瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)生物纳米系统实验室和西
班牙光子科学研究所的科学家们在最新一期的《科学》杂志上宣称，他们利用石
墨烯独特的光学和电子学属性，研制出了一种具有超高灵敏度的分子传感器，可
以探测蛋白质或药物小分子的详细信息。

在红外吸收光谱学这种标准的探测方法中，光被用来激活分子。不同分子的
振动不同，借由这种振动，分子会显示其存在甚至表现自己的“性格”。这
些“蛛丝马迹”可在反射光中“读出”。但在探测纳米大小的分子时，这一方法
的表现差强人意。因为照射分子的红外光子的波长约为6微米，而目标分子仅几
个纳米，很难在反射光中探测到如此微小分子的振动。

于是，石墨烯受命于危难之间。研究合作者丹尼尔·罗德里戈解释道，如果
让石墨烯拥有合适的几何形状，其就能将光聚焦在表面上的某个特定点上，
并“倾听”附着其上的纳米分子的振动。他说：“通过使用电子束轰击并使用氧
离子蚀刻，我们在石墨烯表面弄了一些纳米结构。当光到达时，纳米结构内的电
子会振荡，产生的‘局域表面等离子体共振’可将光聚集在某个点上，其与目标
分子的尺度相当，因此，能探测纳米大小的结构。”

除此之外，这一过程也能揭示组成分子的原子键的属性。研究人员称，当分
子振动时，连接不同原子的原子键会产生多种振动，不同振动之间的细微差别可
提供与每个键的属性以及整个分子的健康状况有关的信息。为了找出每个原子键
发出的“声音”从而确定所有的频率，需要用到石墨烯。在实验中，研究人员对
石墨烯施加不同的电压，让其“调谐”到不同的频率，从而能“阅读”其表面上
的分子的所有振动情况，而使用目前的传感器无法做到这一点。研究人员海蒂斯
·奥特格说：“我们让蛋白质附着在石墨烯上，并用这一方法，得到了分子全方
位的信息。”

研究人员表示，这种简单的方法表明，石墨烯在探测领域拥有不可思议的潜
能，奥特格表示：“尽管我们研究的是生物分子，但这一方法或许也适用于聚合
物和其他物质。”信息来源 http://www.seekchem.com 化工网

回复人：nkns0181,▲ () 时间：2016-11-02 09:55:11 编辑

1楼

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