Нанопористые силицевые таблетки для количественного определения биомолекул и наночастиц через самодиффузию воды в био-вдохновенных порах

Аннотация

Вдохновляясь сложной наноструктурой фрустул диатомовых водорослей, мы представляем новый подход, использующий инженерированные нанопористые силицевые таблетки для количественного определения концентрации биомолекул или наночастиц, взвешенных в воде. Метод основан на хорошо установленном снижении коэффициента самодиффузии воды при конфинантном в нанопорах — феномене, который дополнительно модулируется присутствием растворенных веществ. Измеряя диффузию конфинантной воды, например, с помощью квазиэластичного нейтронного рассеяния (QENS) или диффузионно-взвешенной МРТ (D-MRI), мы можем вывести концентрацию растворенного вещества с суб-процентной точностью. Молекулярно-динамические симуляции и литературные данные подтверждают надежную корреляцию между диффузией воды и нагрузкой растворенного вещества, в то время как оценки времени заполнения пор предполагают, что протокол может быть завершен менее чем за час для реалистичных размеров таблеток. Эта био-вдохновенная нано-метрическая стратегия предлагает быструю, низкозатратную альтернативу для обнаружения возникающих нанозагрязнителей и следовых биомолекул в водных средах.

Настраиваемый двухполосный, нечувствительный к поляризации когерентный идеальный поглотитель на двойном сл… Низкотемпературный плазменно-усиленный CVD ацетилена на биметаллических Ni-Au катализаторах для непрерывного м…

Наноматериалы