【檢測血鐵水平與微小鑽石】

八方

【檢測血鐵水平與微小鑽石】

 

 

鑽石的缺陷： 作為感應器的納米尺寸的鑽石

一個國際研究小組已經開發納米金剛石的生物感應器，可以確定血液中的鐵含量。

感應器在微小的鑽石使用缺陷檢測特定的蛋白質，它存儲在血液中的鐵和哪些也發現在許多類型的活的生物體中。

研究人員希望能延長他們的感應器技術，使它能夠檢測到其他蛋白質。

鐵盛產大多數生物體 — — 和含有金屬的蛋白質存在於從單細胞微生物對人類的一切。

在人類中，鐵不足之處主要由營養不良引起，可導致貧血，雖然有所增加的鐵可以表明急性炎症反應的存在。

因此，準確地測量血鐵水平是一個重要的醫療診斷工具。

不同的檢測

生物樣品中檢測特定的單一蛋白質是不容易的事，然而。目前的方法要麼涉及使用有機標誌物 — — 染料和螢光蛋白質 — — 或量子點。但標記傾向于使用一段時間後漂白和量子點能降解樣品。

標準的血液檢測涉及檢測一種蛋白質，稱為鐵蛋白，是負責存儲和運輸的鐵，可以包含達 4500 磁性鐵離子。

但由於有機染料或量子點的使用，結果可以是結論性的如他們間接地推斷出的鐵數額。

現在，領導和同事在臺灣的物理學家費奧多爾 Jelezko在德國，烏爾姆大學的團隊已經開發一種方法來檢測鐵蛋白使用包含稱為氮-空位 （NV） 缺陷晶格缺陷的納米尺寸的鑽石。

這些缺陷發生在兩個相鄰碳原子在金剛石由一個氮原子和一個空的格子網站取代。這種 NV 網站是能夠檢測微弱的磁場。

這正是研究人員在尋找什麼，因為每個鐵蛋白結合鐵原子生成一個小小的磁場，通常難以衡量。

特別網站

Jelezko 告訴非議NV 網站開發新型感應器的關鍵。

這就是為什麼烏爾姆研究者與環城昌和輻照與重離子來創建 NVs 商業上可用納米的同事在中研院在臺灣，配對。

恒星光譜

作為一個的原理驗證測試研究人員納米用於檢測純化鐵蛋白蛋白樣品，而不是一個樣本仍在血液中。

為了做到這一點，Jelezko 和他的同事不得不找到吸附到鑽石的表面鐵的方法。

這樣做是使用導致的非共價鍵金剛石表面和在蛋白質中的氨基之間形成的納米和鐵蛋白蛋白質間的靜電相互作用。

研究人員然後檢測通過"磁噪音"，由中不斷翻轉其不穩定的磁矩的蛋白的鐵原子生成鐵蛋白。

Jelezko 說："我們基本上的振幅測量磁雜訊的 NV 地點"。他還指出雖然在大多數實驗中的任何一種噪音是一種阻礙，在這種情況下它是關鍵。

事實上，我們發現不只是振幅，但也頻率，因此譜的噪音，Jelezko 說。

他進一步解釋說，研究人員可以使用他們的研究結果來計算負責的噪音 — — 更多的原子，翻轉，頻率越高的原子的數量。

Jelezko 比作的天文學，在恒星光譜中揭示了它的組成和內部流程的技術。

我們不要碰裡面的蛋白鐵、 我們測量出來相反的噪音和因此，我們有一種非接觸式技術，他說。

直接傳感

團隊觀察到顯著減少在這兩個一致性和 NV 存在的鐵蛋白 — — 事實上，觀察到的效果所造成的自旋弛豫時間是足夠大的接近感應器檢測到一個單一的鐵蛋白分子。

研究人員也用一個理論模型來驗證的方法，以確保他們測量的信號是與鐵蛋白的存在相一致。

新的工作表明內華達州生物感應器由於其生物相容性和在環境條件下的磁場靈敏度高發展前景。

Jelezko 說，該方法可能很快用於直接，通過簡單地將納米金剛石放在一個血液樣本，然後沖走了所有但鐵蛋白，或通過創建微流控通道中的鑽石送樣品通過檢測血液樣品中的鐵。

他還認為實際血液樣本的臨床試驗可以進行很容易，特別是因為只有一個小小的樣本將需要的事實。

現在，團隊就看其他蛋白質或其它物質可以使用感應器檢測到的血液中。

這項研究發表在納米快報.

關於作者

Tushna 糧食是非議的記者

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Foct%2F10%2Fdetecting-blood-iron-levels-with-tiny-diamonds