來自國立首爾大學(xué)和曼切斯特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，生物樣品上的石墨烯涂層有助于消散非破壞性電子顯微鏡成像期間樣品表面的電荷積聚。這種積聚具有破壞性并且妨礙高分辨圖像的獲取。

    目前使用的金或鉑涂層意味著研究人員無法獲取高分辨的樣品圖或者采取進(jìn)一步的定量/定性化學(xué)分析，如能量散射譜（EDS）。現(xiàn)在，研究小組發(fā)現(xiàn)，由于石墨烯的高導(dǎo)電性，生物樣品上的一層石墨烯可以消散生物樣品不導(dǎo)電表面的電荷積聚。研究人員解釋說，一旦過量的電荷出現(xiàn)在樣品表面上，石墨烯膜為這些電荷的迅速消失提供了傳導(dǎo)通道，因此可以獲得具有高分辨率的電磁圖像。另外，石墨烯的高導(dǎo)熱性可以使其消散由顯微鏡的高能電子產(chǎn)生的多余熱量，從而防止生物標(biāo)本的熱損傷或變形等。由于石墨烯對(duì)于電子束來說是高度透明的，所以電子很容易穿透它深入到樣品中。例如，這些電子激發(fā)樣品內(nèi)部各原子并最終產(chǎn)生特征X射線，這種射線很容易通過石墨烯膜從樣品表面逃脫，從而到達(dá)EDS探測(cè)器。相反，電子被阻止進(jìn)入具有金屬涂層的生物樣品，并且由于金屬涂層的大電子散射截面，樣品內(nèi)部產(chǎn)生的任何X射線也不能很容易的逃脫。

    研究小組還發(fā)現(xiàn)，石墨烯可以用于液相環(huán)境中的包封大分子（例如，DNAs或者蛋白質(zhì)），并且它在真空環(huán)境下是穩(wěn)定的。“這可以使我們獲取這些分子內(nèi)部生物過程中原位且實(shí)時(shí)的電磁圖像，在電磁樣品的制備中使用傳統(tǒng)的方法很難完成（只在高真空下工作）。

    覆蓋有石墨烯和金屬薄膜樣品的掃描電鏡圖像

    不同尺度下具有不同涂層的生物物體用于電磁分析的示意圖

    研究人員說，他們的技術(shù)為他們提供了一種探索生物現(xiàn)象的新方法。”例如，我們正在觀察具有石墨烯自組裝的生物物體在液體中如何被包封“。”并嘗試與其他技術(shù)相結(jié)合，例如低溫透射電子顯微鏡（TEM）和原子力顯微鏡（AFM），已被成功證明可用于觀察這些實(shí)時(shí)的過程，因此，我們認(rèn)為我們的技術(shù)有助于了解這些新的見解。“

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