上海微系統(tǒng)所研究出諧振懸臂梁MEMS高端芯片

近期，該所傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李昕欣團(tuán)隊(duì)將諧振微懸臂梁集成于透射電鏡（TEM）原位微反應(yīng)器芯片中，實(shí)現(xiàn)了原位實(shí)時(shí)的熱力學(xué)/動力學(xué)特性分析與參數(shù)測量，并與TEM窗口觀測成像功能配合，首次實(shí)現(xiàn)了電鏡中實(shí)時(shí)構(gòu)效關(guān)聯(lián)的納米構(gòu)筑過程分析與測量功能（圖1）。論文發(fā)表在領(lǐng)域頂級刊物Nano Today上：Wei Li, Ming Li, Xueqing Wang, Penghceng Xu, Haitao Yu, Xinxin Li, An in-situ TEM microreactor for real-time nanomorphology & physicochemical parameters interrelated characterization，Nano Today 35 (2020) 100932。在介紹了芯片技術(shù)后，論文給出了采用該構(gòu)效關(guān)聯(lián)技術(shù)對兩種納米材料的研究成果，包括銅納米線硫化中三個(gè)具體過程的辨別和確定，以及用熱力學(xué)參數(shù)直接測量揭示了氧化鋅納米線與二氧化硫反應(yīng)的尺度效應(yīng)與溫度效應(yīng)（圖2）。

該團(tuán)隊(duì)近期又研制出在液體中測量的集成微懸臂梁MEMS諧振芯片，實(shí)現(xiàn)了對核酸適配體與ATP分子在固液界面上反應(yīng)的動力學(xué)/熱力學(xué)參數(shù)組快速測量與分析，成為定量化研究生物分子界面作用物理化學(xué)特性的一種新方法，也將該團(tuán)隊(duì)在國際上獨(dú)特的諧振MEMS芯片測量分析技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展到生命科學(xué)的重要研究領(lǐng)域（圖3）。封面論文發(fā)表在領(lǐng)域一區(qū)刊物Analytical Chemsitry上：Xuefeng Wang, Yarong Cheng, Shengran Cai, Jianzhong Chen, Pengcheng Xu, Ying Chen, Haitao Yu, Tiegang Xu, Sen Zhang, Xinxin Li, Resonant-Cantilever-Detected Kinetic/Thermodynamic Parameters for Aptamer？Ligand Binding on a Liquid？Solid Interface。

相關(guān)研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃納米重大專項(xiàng)（2016YFA0200800）和中科院前沿科學(xué)重點(diǎn)研究項(xiàng)目等的支持。

圖1、原位TEM構(gòu)效關(guān)聯(lián)表征示意圖。

圖2、（a）銅納米線與硫化氫反應(yīng)的構(gòu)效關(guān)聯(lián)表征；（b）氧化鋅納米線與二氧化硫反應(yīng)的構(gòu)效關(guān)聯(lián)表征。

圖3、利用微懸臂梁傳感器研究固液界面上核酸適配體的反應(yīng)動力學(xué)與熱力學(xué)：(a) 2020年8月Analytical Chemsitry 封面；(b) 平面諧振微懸臂梁傳感器在溶液中的工作原理示意圖；(c) 利用諧振微懸臂梁傳感器提取動力學(xué)/熱力學(xué)參數(shù)路線圖。

原文標(biāo)題：上海微系統(tǒng)所研究出科學(xué)測量分析用諧振懸臂梁MEMS高端芯片

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