ساخت غشاهای نیمه رسانا به تقلید از کانال‌های یونی زیستی

محققان دانشگاه ایلینویز آمریکا، نیمه‌رسانایی از جنس غشای حالت جامد نانومتخلخل (که از دو لایه نازک سیلیکونی به ضخامت ۱۲ نانومتر و آغشته به ناخالصی‌های مختلف n و p ،تشکیل شده) طراحی و ساخته‌اند که انعطاف‌پذیری و عملکرد بهتری را نسبت به غشاهای زیستی دارد و از آن می‌توان در کاربردهای مختلفی نظیر آشکارسازی تک‌مولکولی، فیلترینگ پروتئین و توالی DNA استفاده نمود.

محققان دانشگاه ایلینویز آمریکا، نیمه‌رسانایی از جنس غشای حالت جامد نانومتخلخل (که
از دو لایه نازک سیلیکونی به ضخامت ۱۲ نانومتر و آغشته به ناخالصی‌های مختلف n و p
،تشکیل شده) طراحی و ساخته‌اند که انعطاف‌پذیری و عملکرد بهتری را نسبت به غشاهای
زیستی دارد و از آن می‌توان در کاربردهای مختلفی نظیر آشکارسازی تک‌مولکولی،
فیلترینگ پروتئین و توالی DNA استفاده نمود.

با ایجاد نانوحفره‌هایی در این غشا، می‌توان از آن برای جداسازی بارهای مختلف یا
تنظیم جریان بار مولکول‌ها و یون‌های باردار، عمل کانال‌های یونی زیستی را تقلید
نمود. پتانسیل الکترواستاتیکی اعمال‌شده به آن، در قسمت p منفی و در قسمت n این غشا
مثبت است.

این نیمه‌رسانا به شکل ساعت شنی (با قطر گلویی یک نانومتر و دهانه‌های شش نانومتری)
است که اندازه آن را می‌توان با اعمال پتانسیل الکترواستاتیکی تغییر داد.

به گفته محققان با کنترل جریان یون‌ها میزان تنظیم‌پذیری این یون‌ها به حدی می‌رسد
که علاوه بر امکان قرار دادن آنها به جای کانال‌های یونی زیستی که چنین قابلیت
تنظیمی را ندارند، می توان از آن در کاربردهای دیگری مانند توالی DNA استفاده و در
وقت و هزینه صرفه‌جویی نمود؛ ضمن آنکه اتصالات p-n آن را می‌توان برای آشکار نمودن
تغییر سیگنال الکتریکی نیز به‌ کار برد.