美科學(xué)家設(shè)計(jì)出硅半導(dǎo)體膜
美國伊利諾斯大學(xué)研究人員表示，他們設(shè)計(jì)出一種硅半導(dǎo)體膜，同生物膜相比，半導(dǎo)體膜更富有彈性，并具有更佳的電性能。同時(shí)，他們認(rèn)為，新設(shè)計(jì)的利用摻雜不同的硅層獲得的固體膜具有廣泛的應(yīng)用前景，其中包括單分子探測、蛋白質(zhì)過濾和DNA測序。
研究負(fù)責(zé)人吉恩－皮埃爾·勒布頓教授表示：“通過在膜上生成納米小孔，我們能用膜分離帶電核素或控制帶電分子和離子流，從而模仿生物離子通道的運(yùn)作。”勒布頓和博士后研究人員瑪麗亞·格拉切娃以及研究生朱里恩·維多完成了在不同靜電電位下半導(dǎo)體膜運(yùn)作情況的研究。
在研究的模型中，納米小孔半導(dǎo)體膜由兩層硅薄膜構(gòu)成，它們均為12納米厚，但是具有相反的（p和n）摻雜。于是，半導(dǎo)體膜由靜電電位為負(fù)的p摻雜層和靜電電位為正的n摻雜層組成。
半導(dǎo)體膜上的每個(gè)納米小孔呈沙漏形狀，沙漏的頸部直徑為1納米，兩頭開放口處的直徑為6納米。隨著周圍靜電電位的變化，沙漏的大小也會(huì)發(fā)生改變。勒布頓說，實(shí)際上，通過控制離子流，半導(dǎo)體膜上的人造納米小孔在一定程度上實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)功能，這是生物膜所不具備的。
除作為生物膜的代替品外，半導(dǎo)體膜還可具有其它的應(yīng)用，例如DNA測序。勒布頓表示：“利用半導(dǎo)體技術(shù)為DNA分子測序既省時(shí)又省錢。采用微調(diào)通過膜的電壓，我們有望讓DNA穿過納米小孔。”
研究負(fù)責(zé)人吉恩－皮埃爾·勒布頓教授表示：“通過在膜上生成納米小孔，我們能用膜分離帶電核素或控制帶電分子和離子流，從而模仿生物離子通道的運(yùn)作。”勒布頓和博士后研究人員瑪麗亞·格拉切娃以及研究生朱里恩·維多完成了在不同靜電電位下半導(dǎo)體膜運(yùn)作情況的研究。
在研究的模型中，納米小孔半導(dǎo)體膜由兩層硅薄膜構(gòu)成，它們均為12納米厚，但是具有相反的（p和n）摻雜。于是，半導(dǎo)體膜由靜電電位為負(fù)的p摻雜層和靜電電位為正的n摻雜層組成。
半導(dǎo)體膜上的每個(gè)納米小孔呈沙漏形狀，沙漏的頸部直徑為1納米，兩頭開放口處的直徑為6納米。隨著周圍靜電電位的變化，沙漏的大小也會(huì)發(fā)生改變。勒布頓說，實(shí)際上，通過控制離子流，半導(dǎo)體膜上的人造納米小孔在一定程度上實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)功能，這是生物膜所不具備的。
除作為生物膜的代替品外，半導(dǎo)體膜還可具有其它的應(yīng)用，例如DNA測序。勒布頓表示：“利用半導(dǎo)體技術(shù)為DNA分子測序既省時(shí)又省錢。采用微調(diào)通過膜的電壓，我們有望讓DNA穿過納米小孔。”
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