据美国每日科学、物理学家组织网近日报道,美国俄勒冈州立大学研究人员在纳米弹簧中成功地放置了生物分子,该纳米弹簧在微型反应器中能最大限度地扩张药品同其他物质接触的表面积。它可作为一种高效催化剂载体,大大加快化学反应速度。详细研究成果发表在《生物技术进展》杂志上。
在纳米技术的大家族中,纳米弹簧可谓“初生牛犊”。之前,科学家着重研究了它在工程技术方面的应用。比如竖直均衡、盘卷一致的纳米弹簧能作为良好的保护涂层,从保护MP3播放器、手机等电子器件免受意外坠落产生的“毁容”,到减轻宏观领域中的爆炸伤害等。纳米弹簧在医药生产、生物传感器、生物医学等方面都有广泛用途。
俄勒冈州立大学化学、生物与环境工程学院克里斯汀·凯莉说,纳米弹簧有点像缩微版的老式盘卷电话线,它们的表面积很大,同时,还很容易做各种变形运动,非常有利于在其中放置催化剂,大大增加反应物之间的接触面。
最新研究首次把纳米弹簧作为微型反应器,在其中固定了酶。研究人员用一种新方法,把生物酶附在二氧化硅制成的纳米弹簧上。在某种程度上,这个纳米弹簧本身就是生物催化剂。该研究主要人员之一、俄勒冈州立大学化学工程系研究生卡尔·斯格尔科说,把生物分子和纳米弹簧结合在一起,是一种高效环保的方式,可广泛应用于多种传感器、微型反应器以及其他制造业领域。比如可用它们来制造生化传感器,迅速和有毒物质发生反应,其效率远远超过其他方式。
研究人员认为,就推动微型反应器和生物传感器技术发展而言,高效载体的研发扮演着越来越重要的角色。而在纳米弹簧表面涂上一层酶、抗体或其他生物分子非常容易。另外,通过化学蒸馏沉淀的方法,可制造出各种表面积的纳米弹簧,以满足不同需求。
该研究得到了美国微产品突破研究院和太平洋西北国家实验室的资助。研究人员目前正着眼于开发基于纳米弹簧的可用于氢气储存、碳循环和芯片实验室的电子设备。
记者31日从昆明理工大学获悉,该校冶金与能源工程学院徐瑞东教授团队联合东南大学、瑞士洛桑联邦理工学院、美国西北大学等机构学者合作,研发了一种新型非贵金属电催化材料,为解决碱性条件下电解水制氢效率低、能......
近日,《关于精准支持怀柔科学城科学仪器和传感器产业创新发展的若干措施》(以下简称“若干措施”)制定出台,怀柔科学城将拿出真金白银助力科学仪器产业发展。其中,支持企业、高校、科研机构、社会组织等围绕科学......
......
人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。人工智能、物联网(loT)和自动化技术的发展,给实验室的运作方式带来一场深刻的变革,即人工智能实......
在化学工业的“交响乐”中,催化剂如同一位无声却至关重要的指挥家,它能精准调控反应路径,加速目标产物的生成,提升效率,更牵动着工艺的绿色与经济命脉。对于中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所......
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化与新材料研究中心研究员、中国科学院院士张涛和研究员王晓东、副研究员黄传德、研究员乔波涛等开发了一种拟酶铜基单原子催化剂(Cu1/CN),实现甲烷高效转化制含氧化合......
华东理工大学,化学与分子工程学院教授戴升团队联合中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陆之毅团队,深入研究了二甲基咪唑钴(ZIF-67)催化剂在电化学析氧反应(OER)过程中的降解机制与相平衡调控规......
氢能,被誉为未来清洁能源的“明星”,正引领全球能源转型的浪潮。然而,一个巨大的瓶颈阻碍着它的广泛应用:我们手上有大量现成“粗氢”,却难以高效、低成本地提纯和储存。复旦大学未来能源高等研究院包信和院士、......
氢能因具有高能量密度和无碳排放等特性,被认为是化石燃料的可持续替代品。由风能、太阳能等可再生能源驱动电解水制氢,被学界视为具有前景且可持续制备清洁氢燃料的方法。电化学水分解包含阳极析氧反应(OER)与......
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王晓东、研究员林坚团队与福州大学教授林森团队合作,在单原子催化剂外围结构调控及其作用机制的研究方面取得新进展。相关成果发表在《德国应用化学》及《配位化学综述》上......