西拉斐特——纳米技术是推进工具比作《星际迷航》的“分析仪”,执行现场化学分析的应用范围包括医疗测试,爆炸物检测和食品安全。

普渡大学的一组研究人员和印度理工学院的马德拉斯发现当纸用于收集样本与碳纳米管涂层,减少所需的电压是1000次,信号是尖锐和设备能够捕获更微妙的分子。

该研究发表在《华尔街日报》《应用化学》。

”这是一个重大的步骤在我们努力创建微型,手持质谱仪的领域,”r·格雷厄姆厨师说,普渡大学的亨利·b·哈斯特聘教授化学。“电力所需的戏剧性的减少意味着减少电池的大小和成本执行实验。整个系统变得更轻,更便宜,这让它更接近可行的方便,广泛使用。”

厨师和Thalappil Pradeep,印度理工学院的化学教授马德拉斯,钦奈,领导了这项研究。

“以科学的人是最重要的是,“Pradeep说。“质谱是一个神奇的工具,但它还没有在每一个医生的表或农业核查人员和保安人员的口袋里。伟大的技术已经开发出来,但是我们需要磨练成负担得起的工具,可以轻松高效地制造和使用。”

美国国家科学基金会资助的研究使用的分析技术由厨师和他的同事们称为PaperSpray™电离。技术依赖于样本获得的擦拭一个对象或者在纸上把一滴液体湿溶剂捕获从物体表面的残留物。然后切一个小三角形的纸和放置在一个特殊的附件质谱仪的电压。电压产生一个电场,和残留溶剂的混合液滴包含电离分子流行,大到质谱仪进行分析。然后质谱仪识别样本的电离分子通过它们的质量。

这项技术依赖于一个强大的电场和纳米管像小天线,创建一个强大的电场从一个非常小的电压。一伏特在几纳米创建一个电场相当于1000万伏特/厘米,Pradeep说。

“诀窍是孤立这些小,纳米天线,把他们从项目捆绑在一起因为单个纳米管必须的,”他说。“碳纳米管工作,可以分散在水中和应用合适的基质。

Nano的使命印度政府支持研究印度科技学院的马德拉斯和研究生拉胡尔Narayanan Depanjan Sarkar进行了实验。

除了减少电池的尺寸要求和能源成本运行测试,这项新技术还简化了分析近消除背景噪音,厨师说。

“在这些条件下,分析噪音几乎是免费的,一把锋利的,样品交付的明确信号,”他说。“我们不知道这是为什么——为什么背景分子围绕着我们在空中或在设备没有被电离和进入分析。这是一个令人费解,但惊喜。”

所需的电压降低也使温和的方法比标准的PaperSpray™电离技术。

“这是一个很软的方法,”厨师说。“脆弱分子复合物能够团结在这里时,否则不会。这可能导致其他潜在应用。”

背后的团队计划调查机制降低背景噪音和潜在的应用温和的方法,但前景最为看好的方面的新技术使小型化质谱仪系统是其潜力,厨师说。

厨师是一个先锋在质谱和多年致力于从一辆车的大小质谱仪的鞋盒。

在职业生涯早期,他开发环境电离技术,允许测试直接在空气中或在一个表面上在自然环境中,而不是传统的质谱技术,要求化学分离,操作样品和密封在真空室的电离和分析。环境电离为更快、更便携质谱实验室以外的设备可以使用。

厨师和他的合作者郑欧阳,普渡大学的副教授,生物医学工程,电子与计算机工程,创造了几代微型质谱仪。他们在最新一代最近发表的论文,《华尔街日报》的“迷你12日”分析化学。

厨师和他的团队已经调整的工具用于癌症诊断和分子成像手术;治疗药物监测;尿液中检测生物标记物;食源性致病菌的鉴定、细菌、农药和炸药残留物。

厨师与几个普渡大学研究中心,包括Bindley生物科学中心,普渡大学癌症研究中心和中心的分析仪器的发展。