石墨烯“三明治”保护微观材料免受辐射

时间：2021-05-18 11:55:13 来源：

石墨烯片的艺术家印象。

通过将微观材料放置在两片石墨烯之间，研究人员发现了一种新的技术，可在显微镜下保护微观材料免受辐射的有害影响。这种技术很快就可以成为在蛋白质链中直接研究每种单一磷原子的关键。

比钢更强，但只有一个原子厚 - 使用2D奇迹材料石墨烯的最新研究可能是解锁近期蛋白质结构和行为的关键。

曼彻斯特大学的科学家和Superstem设施，位于STFC的Daresbury实验室，由工程和物理科学研究理事会（EPSRC）提供资金，发现最脆弱的微观材料可以免受辐射的有害影响如果在显微镜下，则在两张石墨烯之间“夹在”中。该技术很快就是能够在蛋白质链中实现每种单一磷原子的关键，尚待实现的东西，并彻底改变我们对细胞结构的理解，免疫系统如何对病毒作出反应，并帮助设计新的抗病毒药物。

在原子秤上观察一些最小的物体（例如蛋白质和其他敏感的2D材料）的结构需要强大的电子显微镜。这是特别困难的，因为来自电子束的辐射可以破坏在可以精确记录任何有用数据之前被成像的高易碎物体。然而，通过保护两片石墨烯之间的脆弱物体，这意味着它们可以更长的成像而不会损坏电子束，使得可以定量地识别结构内的每个单个原子。这种技术已经证明是非常成功的在脆弱的有机2D晶体的测试案例中，并在acsnano期刊上发表的结果。

在这项研究期间，包括在2010年分享诺贝尔诺维斯诺斯科夫的科学家团队，他们在2010年分享了诺贝尔物理学奖，以利用石墨烯的显着性质，能够观察封装另一个高度脆弱的2D材料的微观晶体的影响，钼二硫化物，两片石墨烯之间。他们发现它们能够将高电子束施加到直接图像，识别并获得钼二硫化物片内的每个原子的完全化学分析，而不会通过辐射引起对材料的任何缺陷。

曼彻斯特大学博士博士，领导了研究团队：“石墨烯比纸张薄于纸，而不是钢材，具有从电子设备到能量的区域的巨大潜力。但这项研究表明其在生物化学中的潜力也可能同样重要，最终可能在生物技术竞技场中开辟各种应用。“

Quentin Ramasse教授补充说：“这项研究表明的表明对石墨烯本身并不是那么多，但它如何影响我们可以直接研究其他无机2D材料或高脆性分子的细节和准确性。到目前为止，这主要是通过不太直接和经常复杂的方法，例如蛋白质晶体学不提供所讨论的对象的直接可视化的方法。这种新功能特别令人兴奋，因为它可以铺平能够在蛋白质链中成像每种单个原子，这可能会显着影响我们对癌症，阿尔茨海默和艾滋病毒的病症的治疗的发展。“

STFC的Superstem坐落在克里斯顿沃灵顿的科技达斯伯里国家科学和创新校区内。

出版物：RECEP ZAN等，“通过石墨烯封装控制MOS2的辐射损伤，”ACS NANO“，2013,7（11），PP 10167-10174; DOI：10.1021 / NN4044035

研究报告的PDF副本：通过石墨烯封装控制MOS2中的辐射损伤

图像：曼彻斯特大学

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