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
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
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.
