石墨烯纳米吸管实现仄升精度液体递送
应用物理
2020-08-20 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
精准抽取液体是实现小体积液体递送与纳米表征的第一步，在生物医学研究中具有重要作用。本研究提出一种尖头形石墨烯纳米吸管（GNP），通过将生物分子溶液包覆于预制备金属尖端上并以石墨烯封装而成。通过调节封装速度与石墨烯封装轮数，被封装液体体积可在仄升精度下高度可控。以蛋白质（铁蛋白）溶液为例，有限元分析与受控实验均证实 GNP 可实现仄升级铁蛋白溶液的递送。此外，GNP 被证明是一种新型尖头形液体池，适用于多种纳米表征技术。特别地，得益于超尖尖端形状，封装于 GNP 中的同位素（13C）标记葡萄糖溶液已在激光脉冲模式下通过原子探针断层扫描（APT）表征。质谱与重建的三维化学图谱分析揭示了单个葡萄糖分子的定量分布与组成。GNP 有望被引入以递送仄升至阿升范围的液体，并为近天然态生物样本表征带来新能力。
引用
@article{arxiv.2008.08254,
title = {Graphene nanopipette enabled liquid delivery at zeptoliter precision},
author = {Shi Qiu and Yu Chen and Gediminas Gervinskas and Ross K. W. Marceau and Changxi Zheng and Gang Sha and Jing Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.08254},
year = {2020}
}