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石墨烯上成功制备可控纳米孔

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/387887.shtm俄罗斯国家研究型工艺大学(NUST MISIS)的专家,与其他国家物理学家组成的国际小组共同开展一系列快重离子辐照石墨烯实验。结果显示,可以通过这种方式在石墨烯上制备直径可控的纳米孔。NUST MISIS客座教授、物理数学副博士阿尔卡季·克拉舍宁尼科夫解释说:“现在的石墨烯研究,就是研究如何控制其特性变化。而‘控制’石墨烯制造结构,能够显著改变其电子和传导特性,而改变结构的一个方法,就是用不同元素离子辐照石墨烯。”此次实验中,科学家用大量高能碳、氧、碘、金、钽和氙离子辐照石墨烯,结果显示,改变离子能量能够在石墨烯上制备直径为1至4纳米的小孔。......阅读全文

纳米孔测序技术发展简介

  随着对DNA结构和序列的研究,DNA测序技术不断发展,成为生命科学研究的核心领域,对生物、化学、电学、生命科学、医学等领域的技术发展起到巨大的推动作用。利用纳米孔研究出新型的快速、准确、低成本、高精度及高通量的DNA测序技术是后人类基因组计划的热点之一。  纳米孔测序技术发展简介  纳米孔检测技

王德强:对科研工作保持一颗平常心

   在单层石墨烯上打出了直径5纳米的孔,意味着什么?  这个问题也许让普通人一头雾水,但对中国科学院重庆绿色智能技术研究院(以下简称中科院重庆研究院)精准医疗单分子诊断技术研究中心的十多名研究人员来说,意义却不一般——它为实现更高效、低廉基因测序技术奠定了基础。  日前,中国科学院重庆绿色智能技术

固态纳米孔:下一代DNA测序技术原理、工艺与挑战

  科学通报,中国科学C辑:生命科学,这两份期刊均是由中国科学院和国家自然科学基金委员会共同主办的,我国学术期刊中的知名品牌,被国内外各主要检索系统收录,如国内的《中国科学论文与引文数据库》(CSTPCD)、《中国科学引文数据库》(CSCD)等;美国的SCI、CA、EI,英国的SA,日本的《科技文献

新型碳基平台石墨烯纳米孔设备问世

  据物理学家组织网报道,美国宾夕法尼亚大学的研究人员近日开发出一个纳米级的碳基平台,可用于电子探测单个DNA(脱氧核糖核酸)分子。该技术最终有望在快速DNA电子测序方面发挥“用武之地”。相关研究论文发表于最新一期的《纳米快报》。   这个纳米平台由石墨烯制成。研究小组利用电子束技

近代物理所在微孔支撑大面积多孔石墨烯研制中取得进展

  石墨烯是由单层碳原子以蜂窝状点阵组成的典型二维纳米材料,完美单层石墨烯对于任何分子均不能渗透,是迄今为止厚度最薄且能分离不同两相的隔膜材料。带有纳米孔的石墨烯则表现出优异的溶液离子和气体分子选择性,在海水淡化、污水处理、空气净化等领域具有广阔的应用前景。目前国际上已发展了多种制备石墨烯纳米孔的方

DNA测序新突破:新纳米孔通过电流变化检测DNA序列

  在个体化医疗前景的诱惑下,研究人员将研发出更有效的基因测序新方法视为首要任务。如今,宾夕法尼亚大学物理学家利用固态的纳米孔区分单链DNA分子,这一有前景的技术,在DNA穿过纳米孔时,通过检测电流变化进而读取DNA序列。相关研究发表在《ACS Nano》期刊上。  领导这项研究的是艺术与科学学院物

DNA测序概念再升级:新方法每秒识别660亿碱基

  DNA测序经历了Sanger测序、二代测序(高通量测序)及三代测序(纳米孔测序),日前,美国国家标准与技术研究所(NIST)模拟了一个新型基因测序概念:通过将DNA分子从微小的、具有化学活性的石墨孔洞中拉动,通过测量石墨孔洞边缘产生的电位变化来实现高速、高精度、高效率的DNA测序;研究人员表明,

袁荃/段镶锋研发新型石墨烯制备方法 可实现规模化生产

  第一作者:Yanbing Yang, XiangdongYang  通讯作者:袁荃、段镶锋  通讯单位:武汉大学、湖南大学、UCLA  长期以来,石墨烯膜在海水淡化领域的应用难以更进一步。一个主要的原因在于,石墨烯纳滤膜的规模化生产一直停滞不前。目前,石墨烯纳滤膜的设计主要有两大策略:1)制造具

兰州化物所发展出纳孔石墨烯一步合成新方法

  手性分离是分离科学面临的挑战,现有手性分离主要依赖色谱柱分离技术,而膜技术在手性分离中的应用难度大,发展也相对缓慢。有文献报道称,通过模拟计算表明具有一定结构的纳孔石墨烯有望用于高选择性对映体的分离。因此,发展一种简单快速实现手性纳孔石墨烯膜合成的新方法具有重要意义。  中国科学院兰州化学物理研

纳米孔测序仪为何迟迟不见踪影?

  今年2月,英国Oxford Nanopore Technologies公司(以下简称Oxford)宣布推出一款便携式的基因组测序仪MinION,约摸只有U盘大小,价格低于900美元,立即引发市场轰动。同时,该公司另一测序平台GridION有望在15分钟内完成人类基因组测序,费用约为1,500

物理所率先实现基于石墨烯的各向异性刻蚀技术

  最近,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)张广宇研究组与高鸿钧研究组、王恩哥研究组合作,利用自制的远程电感耦合等离子体系统,首次成功实现了石墨烯的可控各向异性刻蚀。这种基于石墨烯的各向异性刻蚀技术是我国科学家在该研究领域中独具特色的工作,相关结果发表在【Advan

基于有序介孔氧化铟/石墨烯纳米复合物的高效酒精传感器

  气敏传感器在工农业生产、环境监测、医疗诊断和国防军事等领域有广泛的应用,而气敏材料被视为发展先进气敏传感器的关键。有序介孔金属氧化物是一类非常有应用潜力的气敏材料,吸引了广泛的关注。最近一项研究揭示:在有序介孔氧化铟中添加少量的石墨烯能显著改善其对乙醇气体的敏感性质(如图1)。  研究相关的论文

5纳米石墨烯纳米孔精确制备技术研究取得进展

  日前,中国科学院重庆绿色智能技术研究院精准医疗单分子诊断技术研究中心在5纳米石墨烯纳米孔精确制备技术研究方面取得进展,研究成果以Precise fabrication of a 5nm graphene nanopore with a helium ion microscope forbiomo

一种氮掺杂多孔石墨烯制备新方法可用于稀土分离

  近日,中国科学院兰州化学物理研究所手性分离与微纳分析课题组开发出一种多重限域的一步可控合成掺杂方法,制备出对稀土离子具有高分离选择性的氮掺杂纳孔石墨烯膜(专利申请号:CN 202010861481.0)。该研究在吸附了苯丙氨酸的氧化石墨烯膜的二维层间空间限域生长层状锌类水滑石,从而构建类水滑石/

研究发现提高DNA测序速度和准确度的新材料

提高DNA测序速度和准确度的新材料  基于基因的个性化医疗,为诊断和靶向治疗提供了很多可能性,但是它的一大瓶颈在于:昂贵而耗时的DNA测序过程。  最近,伊利诺伊大学(U of I)香槟分校的研究人员发现,与以往任何可用的材料相比,二硫化钼(MoS2)材料中的纳米孔,能够更准确、更快速和廉

碳纳米管创造人工细胞膜通道 有望实现精确治疗

          据科学日报报道,近日由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家带领的科研小组创造了一个包含短碳纳米管的离子通道,后者可以被插入合成磷脂双分子层或者活的细胞膜以形成小的孔,用于传输水、质子、小型离子和DNA。  这些

氧化石墨烯薄膜提高离子整流系数至238.0

  核孔膜具有孔径分布均匀、孔尺寸和孔密度方便可调等特点,目前已应用于水处理、药物筛分、除尘防霾等领域并发挥重要作用。但是核孔膜在溶液中离子的选择性分离和过滤方面仍有不足,尤其是核孔膜的离子选择性和通量的“跷跷板”效应更是难以权衡。  近日,近代物理所材料研究中心科研人员将氧化石墨烯膜制备技术与核孔

二维有序介孔材料应用于微型超级电容器研究获进展

  二维材料,如石墨烯,是一类具有重要应用前景的平面微型超级电容器电极材料。发展二维材料基复合介孔纳米片,不仅可有效抑制片层的堆叠,增加比表面积,而且可大大缓冲电极的体积膨胀,提高电解液离子的扩散和电化学性能。但是,目前报道的都是关于面内垂直柱状的介孔纳米片,而面内平行柱状的有序介孔纳米片的可控制备

新概念:石墨单分子层孔道DNA测序法

  美国国家标准与技术研究院(NIST)近期提出了一种高效、精确的DNA测序方法。通过将DNA分子从超薄的石墨片层结构的孔洞中拉动,通过测量石墨孔洞边缘产生的电位变化,从而实现高速、高精度、高效率的DNA测序。该方法不同于以前的桑格尔测序法以及第二代第三代测序法。相关工作发表在《Nanoscale》

理化所高稳定石墨烯基催化剂研究取得进展

  由于石墨烯独特的物理化学性质及其与其它材料的协同效应,以石墨烯为基础的复合催化剂在电催化、光催化领域引起科研工作者的广泛关注,并取得一系列重要进展。相比之下,石墨烯基催化剂在热催化领域的发展仍较为缓慢。这主要归因于石墨烯基催化剂在热催化中的固有缺点:首先,石墨烯纳米片之间的强π–π相互作用力使催

测序研究获重大突破:充电石墨层可让DNA“跳芭蕾”

  当美国伊利诺伊州大学的研究人员准备研究一种控制DNA如何在小型测序设备里移动的工具时,他们并不知道他们将见证一场分子体操秀。快速、精确、可负担的 DNA测序是朝个性化医疗迈出的第一步。在一片石墨薄膜层上让DNA分子经过一个小孔——纳米孔使得科学家们可以读取DNA序列;然而,他们对DNA

NIH 1450万美元资助新一代基因测序技术研究

  美国国立卫生研究院(NIH)近日宣布,它将向开发新型测序技术的8支研究团队资助1450万美元。NIH将利用这些资金支持多种技术,包括纳米孔测序技术和微流体技术,资助时间为两年到四年。  这一资助属于国家人类基因组研究所(NHGRI)的先进DNA测序技术项目(Advanced DNA Sequen

美发现新材料 可有效降低基因测序成本

  大智慧阿思达克通讯社8月18日讯,基于基因的个性化医疗有望迎来突破,美国科研人员已找到解决基因测序耗时长成本高的方法。  据美国媒体Redorbit周日报道,伊利诺伊大学的研究人员,发现二硫化钼(MoS2)中纳米孔可以将基因进行更快、更准地测序,而且成本低廉。  报道称,二硫化钼优于目前所有用于

石墨烯量子晶体管可用作DNA感测器

  在基因组测序技术领域,科学家在不断追求速度更快、成本更低的方法和设备。据物理学家组织网10月30日报道,最近,美国伊利诺斯大学厄本那—香槟分校最近开发出了一种新奇的方法:把石墨烯纳米带(GNR)夹在两层有纳米孔(内径约1纳米)的固体膜中间,再让DNA分子穿过这种“三明治”设备,以此来感知辨认所通

俄罗斯研发出石墨烯表面纳米微孔成孔技术

  俄罗斯国家研究型大学“莫斯科钢铁学院”的研究人员联合国外同行研发出石墨烯薄片表面纳米微孔成孔技术,使纳米微孔的孔径实现技术可控。此项技术的研发成功为石墨烯应用开辟了更广泛的前景。相应成果刊登在“Carbon”学术期刊上。   研究人员首先理论研究了加速离子作用下石墨烯薄片表面纳米微孔成孔机理以及

二维纳米格子材料石墨二炔具备质子导通性和选择性

  分子筛对于质子交换膜、水纯化淡化和气体分离都有着重要的意义。二维材料凭借其超薄的厚度和良好的力学性能,已经在分子筛应用中展现出了优越的分子输运和筛选潜能。比如石墨烯、氧化石墨烯等二维材料的质子输运性能已经在实验上得到了证实。这些二维材料的质子输运性能依赖于材料上自然形成或者人为制造的纳米级的输运

科学家发现石墨二炔具有极好的质子导通性和选择性

  分子筛对于质子交换膜、水纯化淡化和气体分离都有着重要的意义。二维材料凭借其超薄的厚度和良好的力学性能,已经在分子筛应用中展现出了优越的分子输运和筛选潜能。比如石墨烯、氧化石墨烯等二维材料的质子输运性能已经在实验上得到了证实。这些二维材料的质子输运性能依赖于材料上自然形成或者人为制造的纳米级的输运

第八届微全分析系统学术会议生物分离专场(上)

  2013年5月17日,由中国化学会主办、厦门大学承办、复旦大学、浙江大学协办的第八届全国微全分析系统学术会议、第三届全国微纳尺度生物分离分析学术会议暨第五届国际微化学与微系统学术会议在美丽的海滨城市厦门隆重召开。以下是生物分离专场精彩报告。北京大学 刘虎威教授  来

刘峰、王宇钢在《自然•通讯》发表超高通量分离膜研究成果

  基于纳米孔道的分离膜在海水淡化和污水处理等方面具有节能和高效的巨大潜力,但其实际应用一直受输运和选择性矛盾的制约。  最近,北京大学核物理与核技术国家重点实验室刘峰、王宇钢课题组成功制备出高密度孔径均匀的接近亚纳米尺度的核孔膜,实现了超高通量和高选择性离子输运的完美平衡,并结合分子动力学模拟揭示

2014年测序、克隆、细胞分析等技术展望

  新一代测序   新一代测序(NGS)技术一路走来,逐渐褪下其神秘面纱,进入越来越多的实验室。随着时间的推移,NGS系统从“高端大气上档次”的大型平台演化成满足个性化需求的台式测序仪。MiSeq、Ion Torrent和454 GS Junior这些仪器的上市,也推动了测序平台的普及。同