Рисунок 1. На рисунке представлена зависимость толщины нанесенного слоя углерода, измеренная в 5 мм от места сужения пипетки, от длины пипетки при различной скорости потока газа.
Рисунок 2. а) СЭМ фотография углеродной нанопипетки после жидкого травления; b) ТЭМ фотография, на которой изображены слои стекла, углерода и канал, через участок пипетки, не подвергшийся травлению; c)СЭМ фотография наконечника нанопипетки; d) ТЭМ фотография нанопипетки с диаметром наконечника 15 нм; e) ТЭМ фотография, показывающая структуру углерода наконечника.
Рисунок 3. На рисунке представлена зависимость концентрации ионов Ca2+ от времени. Стрелкой указан момент ввода нанопипетки в клетку.
Рисунок 4. На фотографиях отчетливо видно, что наконечник углеродной нанопипетки виден как в просвечивающем, так и во флуоресцентном режимах.
Стеклянные микропипетки широко используются для инъекций внутрь клетки и исследований в области электрофизиологии, обладая наконечником размером в десятки нанометров. Но несмотря на доступность стеклянных пипеток, они обладают недостаточной твердостью. Кроме того функциональность таких пипеток ограничена природой стекла. Поэтому ведутся активные поиски альтернативных материалов для производства наноразмерных наконечников. Наиболее походящим материалом для этой цели видится углерод, ввиду высокой проводимости, твердости и биосовместимости.
Коллектив исследователей из университета Дрексела (США) предложил свой метод получения углеродных нанопипеток с контролируемой формой и размером наконечника. Для достижения этой цели использовалось контролируемое нанесение углерода внутри и снаружи стеклянных пипеток без катализатора, разложением углеводорода (метана), тем самым предотвращая загрязнение металлами. В ходе реакции температура постепенно увеличивалась до 8750С. Толщина наносимого слоя углерода регулируется изменением параметров потока газа, что позволяет получить углеродные нанопипетки с низкими углами при вершине и диаметром наконечника до 10 нм, что сближает их по размеру с наконечниками из МУНТ (рис.1). Кроме того, условия нанесения были таковы, чтобы углерод преимущественно осаждался на внутренней стенке кварцевой пипетки. Для того чтобы получить пипетку необходимой длины, использовался метод жидкого травления для удаления кварца с поверхности (рис.2). Полученные нанопипетки представляют собой разупорядоченные sp2 - углеродные сети, содержащие домены аморфного углерода и кластеры графита, поэтому необходим дополнительный отжиг при более высоких температурах для повышения упорядоченности структуры углерода, что может увеличить проводимость поверхности "нанопипеток".
Для исследования воздействия углеродных нанопипеток на исследуемую клетку измерялось содержание Ca2+ в клетке после введения пипетки, поскольку, как известно, возрастание концентрации Ca2+ в цитозоле может служить индикатором степени механической деформации. Было установлено, что изменение концентрации в случае введения углеродной пипетки значительно ниже, чем в случае стеклянного аналога (рис.3), что в свою очередь минимизирует вероятность повреждения клетки. Еще одним преимуществом углеродной нанопипетки является хорошая видимость даже в случае довольно острых наконечниках не только в просвечивающем, но и во флуоресцентном режиме (рис.4).
Предложенный в данной статье метод позволил получить углеродные проводящие, жесткие и биосовместимые нанопипетки недостижимой до этого толщины 10 нм. Остается надеяться, что в скором времени такие устройства пополнят арсенал биохимиков.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
«Лифт в будущее» объявил очередной конкурс на получение стипендий «Лифт в будущее» объявил очередной конкурс на получение стипендий в размере 5000 рублей, заявки принимаются до 15 июля 2013 года. 100 ежемесячных стипендий в течение семестра ждут своих обладателей!
Intel ISEF 2013: Путь в большую науку Российские, украинские и белорусские школьники завоевали 12 наград на 64-м международном конкурсе Intel International Science and Engineering Fair 2013, который прошел с 13 по 19 мая в г. Финикс (штат Аризона, США).
ПерсТ-дайджест В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Флуктуирующие волны зарядовой плотности в купратных ВТСП. Сверхрешетки из сверхпроводящих пниктидов. Прецизионный контроль ядерных спиновых кубитов в кремнии. Перепутывание твердотельных кубитов на расстоянии три метра. Гигантское усиление спин-орбитального взаимодействия в слабо гидрогенизированном графене. Несовершенство дальних родственников графена. Наногубки очистят кровь от токсинов. Проектирование спиновых структур. Иероглифы квантовой логики. Модификация полиамидного волокна в результате введения углеродных нанотрубок и графена. Поляритонный лазер с электрической накачкой.
Таргульян В. О., «Биокосные системы Земли»
Ирина В. Перминова «Биокосные системы Земли» – под таким названием 29 апреля 2013 г. состоялось восьмое заседание Междисциплинарного семинара МГУ «На стыке наук и идей», которое провел Виктор Оганесович Таргульян – д.г.н., профессор факультета почвоведения МГУ, главный научный сотрудник Института географии РАН.
«Инновационный лифт»: молодым ученым нельзя о нем не знать!
Сергей Шаракшанэ Скоро 20 лет, как действует Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Какую финансовую поддержку оказывает он молодым ученым и малым инновационным компаниям, и на каких условиях? Об этом в интервью с зам. генерального директора Фонда Павлом Гудковым
Это специальный опрос для учителей и представителей школ, которых мы просим оценить значимость предлагаемых материалов, мероприятий и перспективы их дальнейшего совершенствования на пути эффективного взаимодействия школ и ВУЗов. В опросе могут также участвовать школьники, студенты и аспиранты, особенно со своими критическими замечаниями в комментариях.
Проектная деятельность школьников становится все более популярной, фактически превращается в "обязаловку" для школ и их воспитанников. При этом, что это такое и как с этим быть, знают не очень многие. Этот небольшой опрос ставит себе целью оценить, как сейчас понимаются вопросы проектной деятельности всеми потенциальными участниками этого непростого процесса.
Непопулярный опрос о давно наболевшей проблеме... а также небольшое обсуждение, к чему это все может привести и как с проблемой бороться... если еще можно бороться. Как всегда, обещаем, что если что - то интересное выйдет, попробуем использовать стагнирующий "Нанометр" для борьбы за светлое будущее, конечно же, и с Вашей помощью тоже...
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
