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NANOTECNOLOGIE/ Arriva la nanobilancia: peserà le biomolecole

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La spettroscopia di massa, cioè l’identificazione di specie dalla misurazione della massa molecolare, è un importante strumento analitico nella ricerca chimica e biologica: nel tempo questa tecnica ha assunto un ruolo sempre più dominante nelle scienze della vita e in medicina e ora è probabilmente il pilastro della proteomica. Gli spettrofotometri - che sono capaci di un’alta risoluzione in un intervallo di masse oltre diverse centinaia di chilo dalton (il dalton, Da, è l’unità di massa atomica unificata) - sono stati utilizzati per comprendere le strutture di complessi insiemi proteici, ma questo intervallo è uguale o superiore al limite di molte tecniche convenzionali di spettroscopia di massa: fino ad ora non è stato possibile ottenere informazioni sulla massa di singole molecole o nanoparticelle.

I ricercatori del California Institute of Technology (Caltech) guidati da Michael Roukes, in collaborazione con un greuppo del Laboratoire d'électronique des technologies de l'information (CEA-LETI) di Grenoble, hanno costruito un dispositivo denominato “risuonatore nano elettromeccanico” basato sulla spettroscopia di massa (NEMS-MS, NanoElectroMechanical Systems-Mass Spectrometry) che consente di misurare la massa di una singola molecola in tempo reale, analizzando le variazioni delle vibrazioni causate dalla particella quando viene posata sul congegno. I risultati sono stati pubblicati sull’ultimo numero di agosto di Nature Nanotechnology.

Già nel 2009 il gruppo del professor Roukes aveva progettato un prototipo di NEMS-MS, ma questo aveva mostrato un grande limite, perchè la variazione della frequenza di risonanza indotta dall’adsorbimento dell’analita dipendeva sia dalla massa di quest’ultimo sia dalla precisa posizione dell’adsorbimento sul risuonatore: bisognava ripetere le misurazioni con centinaia di particelle identiche per poter fornire una stima della massa e ciò comportava un’enorme perdita di tempo e un estenuante lavoro sperimentale.



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