Mechaniczna waga, która waży pojedyncze molekuły

Zespół fizyków z Ameryki stworzył właśnie urządzenie, które może całkowicie odmienić spektroskopię mas - technikę analityczną, której podstawą jest pomiar stosunku masy do ładunku elektrycznego danego jonu. Udało im się stworzyć wagę, która jest tak czuła, że można nią ważyć pojedyncze molekuły.

Zespół fizyków z Ameryki stworzył właśnie urządzenie, które może całkowicie odmienić spektroskopię mas - technikę analityczną, której podstawą jest pomiar stosunku masy do ładunku elektrycznego danego jonu. Udało im się stworzyć wagę, która jest tak czuła, że można nią ważyć pojedyncze molekuły.

Do tej pory przy tej technice używane było pole magnetyczne, który zakrzywiało trasę elektrycznie naładowanych cząsteczek, a stopień tego zakrzywienia pokazywał ich masę. Technika ta jednak nie sprawdzała się przy wielkich biomolekułach, które ważą miliony razy więcej od protonu, a do tego poruszają się za wolno, aby zostały wykryte.

Dlatego naukowcy szukali alternatyw - przy czym najbardziej obiecujące wydawały się te mechaniczne. Od ponad dziesięciu lat naukowcy z Caltech eksperymentowali z małymi, wibrującymi belkami wykonanymi z krzemu. Takie mikroskopijne belki można wprawić w wibrację - z częstotliwościami dochodzącymi milionów herców.

Gdy cząsteczka przyczepia się do takiej belki - powoduje ona spowolnienie wibracji i na podstawie pomiaru różnicy w częstotliwości można obliczyć ich masę.

Jest jednak pewien problem - gdyż zależy ona także od tego gdzie molekuła na belce się znajdzie (na przykład lżejsza molekuła, która wyląduje bliżej środka produkuje taką samą częstotliwość jak cięższa, która znajdzie się bliżej jednego z końców).

Teraz przy współpracy kolegów z francuskiego Grenoble udało się to obejść. Chodzi o to, aby jednocześnie wprowadzić każdą z belek w wibracje o różnych częstotliwościach.

Udało się w ten sposób zmierzyć masę złotych nanocząstek, a także ludzkiej immunoglobuliny M.

Źródło: sciencemag