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NANOTECNOLOGIE/ Arriva la nanobilancia: peserà le biomolecole

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Il cuore del nuovo prototipo del NEMS-MS è il risuonatore, che è costituito da una struttura vibrante di silicio lunga dieci micrometri e largo trecento nanometri: lo strumento permette di convertire le vibrazioni del risuonatore in un segnale elettrico. Una singola molecola posta sulla struttura vibrante cambia la frequenza di oscillazione di quest’ultima e dalla variazione i ricercatori possono dedurre sia la massa della particella sia il punto in cui questa si è posata. Si è inoltre scoperto che è necessaria l’analisi dei soli primi due ordini vibrazionali del dispositivo per un risultato completo: il primo ordine di vibrazione è quello per il quale il punto centrale dell’asta compie la massima oscillazione, mentre il secondo ordine si riferisce alle vibrazioni in direzioni opposte delle due metà dell’asta.

Spiega Mehmet Selim Hanay, coinvolto nel progetto: «Ogni misura permette quindi di determinare la massa di una singola particella, cosa che non era possibile con la precedente versione del risuonatore». Gli scienziati dei due istituti hanno dimostrato il potenziale del NEMS, basato sulla spettroscopia di massa, nel misurare la massa di macromolecole proteiche singole in tempo reale: in particolare NEMS-MS può arrivare sopra i 500 kDa, mentre la performance dei sistemi di spettroscopia convenzionali raggiunge masse più elevate: si spera di migliorare il sistema NEMS-MS fino al punto di permettere lo studio e la misurazione di particelle di dimensioni di pochi Dalton.



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