2020年8月7日消息，記者日前從浙江大學(xué)獲悉，該校胡歡研究員團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國IBM沃森研究中心以及東華大學(xué)彭倚天教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)明出一種新型納米球探針技術(shù)，可以精準(zhǔn)測(cè)量納米到微米尺度范圍的界面，填補(bǔ)了該尺度空缺，解決了納米摩擦學(xué)領(lǐng)域的重要技術(shù)瓶頸。

浙江新聞 圖

原子力顯微鏡被用于研究物體接觸時(shí)的“力量”，其核心構(gòu)件探針如同昆蟲的“觸角”，能夠?qū)悠繁砻娴淖饔昧D(zhuǎn)換成微懸臂梁的彎曲，進(jìn)而通過激光束探測(cè)到。其中球形原子力探針在形變、硬度、力學(xué)屬性等方面更具優(yōu)勢(shì)。然而傳統(tǒng)球形原子力探針尺寸為1—10微米，在納米尺度的測(cè)量存在盲區(qū)。與此同時(shí)，球形探針通過膠水粘貼，粘貼位置因難以把控而會(huì)影響精確度，遇到高溫或液體容易脫落。

“高能氦離子束可以聚焦成為直徑在0.5納米左右的束斑，像一把超級(jí)小的刀，能夠?qū)⒉牧显诩{米尺度任意切割，但在硅材料襯底中注入高能氦離子束會(huì)形成隆起。”胡歡說，研究組進(jìn)行了第一個(gè)利用氦離子隆起效應(yīng)制造納米球探針的實(shí)驗(yàn)。通過聚焦離子刻蝕在普通原子力顯微鏡探針上雕刻出一個(gè)平臺(tái)，在平臺(tái)上精準(zhǔn)定位后注入高能氦離子束，使得單晶硅隆起，實(shí)現(xiàn)了一種穩(wěn)定可靠的納米球探針技術(shù)制造工藝，制成了具有高分辨率、高準(zhǔn)確性、耐高溫的球形探針，針尖的直徑可在100納米到1微米之間精確調(diào)控。

胡歡表示，該技術(shù)有利于促進(jìn)納米摩擦學(xué)、生物材料的測(cè)試和研發(fā)，對(duì)材料學(xué)、摩擦學(xué)、生物醫(yī)學(xué)都會(huì)起到很好的推動(dòng)作用。研究論文刊發(fā)于學(xué)術(shù)期刊《蘭格繆爾》。

關(guān)于浙江大學(xué)

浙江大學(xué)是一所歷史悠久、聲譽(yù)卓著的高等學(xué)府，坐落于中國歷史文化名城、風(fēng)景旅游勝地杭州。浙江大學(xué)的前身求是書院創(chuàng)立于1897年，為中國人自己最早創(chuàng)辦的新式高等學(xué)校之一。

關(guān)于熒光探針

生化級(jí)聯(lián)事件是由刺激啟動(dòng)并終止于細(xì)胞響應(yīng)的信號(hào)傳導(dǎo)過程，它是生物體通過調(diào)節(jié)其內(nèi)部狀態(tài)而在外部環(huán)境變化中生存的重要機(jī)制。級(jí)聯(lián)信號(hào)通路的故障會(huì)導(dǎo)致疾病發(fā)生，利用藥物靶向并修復(fù)級(jí)聯(lián)通路故障是一種重要的治療策略。各種生物分子，包括基因、受體、酶和代謝產(chǎn)物都在級(jí)聯(lián)反應(yīng)中相互作用，參與信號(hào)傳導(dǎo)。闡明這些分子之間的相互作用有助于在分子水平上了解疾病發(fā)生的機(jī)制，并有助于發(fā)現(xiàn)潛在藥物靶點(diǎn)。

目前，有很多技術(shù)可以用來分析生化級(jí)聯(lián)中的生物分子相互作用，如免疫共沉淀測(cè)定、共振能量轉(zhuǎn)移測(cè)定，以及用于蛋白質(zhì)-DNA相互作用的電泳遷移率變動(dòng)測(cè)定法、DNase足跡測(cè)定法等。但是這些方法僅限于蛋白-蛋白間或蛋白核酸間相互作用分析，而針對(duì)代謝物之間相互作用的研究卻少有報(bào)道。因此，建立代謝物之間相互作用的研究方法具有重要意義。

近年來，活性熒光成像技術(shù)的發(fā)展為研究代謝物之間相互作用提供了可能，該技術(shù)采用可激活的熒光探針，利用探針與代謝物間的特異性化學(xué)識(shí)別實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。由于小分子探針通常具有良好的細(xì)胞滲透性和生物相容性，且其熒光信號(hào)易通過結(jié)構(gòu)修飾來調(diào)節(jié)，因此它們特別適用于在原位環(huán)境中成像檢測(cè)代謝物。

文章來源： 科技日?qǐng)?bào)