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石墨烯变身医疗传感器:可检测出大脑癌细胞

来源: 雷锋网 2017-01-09 编辑: 阅读: 134

  石墨烯(Graphene),一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜,是一种只有一个原子层厚度的准二维材料,又叫单原子层石墨。因为只有一层原子,电子的运动被限制在一个平面上,石墨烯也有着全新的电学属性。

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石墨烯

  江湖传闻,石墨烯将是下一次工业革命的核心。它的发现具有革命性意义,2004年才被发现,2010年就获得诺贝尔物理学奖。石墨烯是世界上导电性最好的材料,电子在其中的运动速度达到了光速的1/300,远远超过了电子在一般导体中的运动速度。

  据消息,芝加哥伊利诺伊大学(UIC)的一个科学家团队将石墨烯制成一种传感器,可以区分出正常的星形胶质脑细胞和星型胶质细胞瘤细胞。石墨烯作为一种原子厚度的碳晶格,当与单个细胞接触时,可以检测出它们的某些属性。

  石墨烯碳原子的外围电子形成共轭大π键,电荷可以在表面自由移动。当这种材料与细胞接触时,细胞性状的不同,与其相邻的石墨烯表面的电荷分布也表现出不同的特点。癌细胞的代谢活性高,所以其表面聚集的电子多,这些电子可能会取代石墨烯表面的电子,在正常的细胞中,则观察不到这种现象。

  石墨烯传感器上电荷分布的变化改变了其碳原子振动的能量,而这种改变用拉曼光谱可以检测出来,根据检测结果可以判断细胞是否属于癌细胞。

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石墨烯


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