Wissenschaftler an der Universität von Manchester und dem SuperSTEM Anlage, die bei STFC des Daresbury Laboratory und ist von der Engineering and Physical Sciences Research Council ( EPSRC ) gefördert wird , haben entdeckt, dass die schwächsten , mikroskopische Materialien können von den schädlichen Auswirkungen der Strahlung geschützt werden wenn unter dem Mikroskop , wenn sie " eingeklemmt " werden zwischen zwei Folien von Graphen . Die Technik könnte bald der Schlüssel zu ermöglichen die direkte Untersuchung von jedem einzelnen Atom in einer Proteinkette zu sein, etwas noch nicht erreicht , und revolutionieren unser Verständnis der Zellstruktur , wie das Immunsystem reagiert auf Viren und Hilfe bei der Gestaltung der neuen antivirale Medikamente .
Die Beobachtung der Struktur von einigen der kleinsten Objekte , wie beispielsweise Proteine und andere sensible 2D- Materialien auf atomarer Ebene erfordert ein leistungsfähiges Elektronenmikroskop. Dies ist besonders schwierig, da die Strahlung von der Elektronenstrahl zerstört die sehr empfindlich sind abzubildenden Gegenstand , bevor irgendwelche nützlichen Daten kann genau erfasst werden. Jedoch durch den Schutz von zerbrechlichen Gegenständen zwischen zwei Folien von Graphen es bedeutet, dass sie für mehr ohne Beschädigung unter dem Elektronenstrahl abgebildet werden , was es ermöglicht, quantitativ jedes Atom in der Struktur zu identifizieren. Diese Technik hat sich auf den Testfall einer zerbrechlichen in organischen 2D -Kristall , und die Ergebnisse in der Zeitschrift ACSNano veröffentlicht als sehr erfolgreich erwiesen .
Während dieser Forschung waren die Team von Wissenschaftlern , das Sir Kostya Novoselov , die einen Nobelpreis für Physik im Jahr 2010 für die Nutzung der bemerkenswerten Eigenschaften von Graphen gemeinsam, enthalten in der Lage, die Auswirkungen der Einkapselung eines mikroskopischen Kristall eines anderen hoch fragile 2D- Material zu beobachten , Molybdän di- Sulfid, zwischen zwei Platten aus Graphen. Sie fanden, dass sie in der Lage , ein hohes Elektronenstrahl direkt abzubilden , zu identifizieren und eine vollständige chemische Analyse eines jeden Atoms im Molybdänsulfiddi - Folie erhalten anzuwenden , ohne dass irgendwelche Defekte des Materials durch Strahlung waren .
Die Universität von Manchester Dr Recep Zan , der das Forscherteam leitete, sagte : . " Graphen ist ein Millionen -mal dünner als Papier, noch stärker als Stahl , mit einer fantastischen Potenzial in Bereichen von der Elektronik bis Energie Aber diese Forschung zeigt sein Potenzial in der Biochemie konnte auch genauso bedeutend sein , und könnte schließlich öffnen alle Arten von Anwendungen in der Biotechnologie- Arena. "
Professor Quentin Ramasse , Wissenschaftlicher Direktor am SuperSTEM hinzugefügt: . "Was diese Forschung zeigt, ist nicht so sehr um Graphen selbst, sondern wie es das Detail und Genauigkeit , mit der wir direkt studieren andere anorganische Materialien, 2D oder hoch empfindliche Moleküle Bisher dieses auswirken hat meist schon durch weniger direkte und oft komplizierte Verfahren wie Proteinkristallographie , die keine direkte Visualisierung des betreffenden Objekts möglich . Diese neue Funktion ist besonders spannend , weil es die Art und Weise , um in der Lage, Bild jedes einzelne Atom in ebnen eine Proteinkette zum Beispiel etwas, was wesentlich beeinträchtigen könnten unsere Entwicklung von Therapien für Erkrankungen wie Krebs , Alzheimer und HIV . "