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欧洲科学家实现纳米尺度控制能量转移

发布:lisong_78阅读:1252时间:2013-1-9 12:16:20

Kevin译自www.osa-opn.org

      光合作用和其他纳米尺度内发生作用的过程会发生一种特殊类型的分子对之间能量转移。欧洲科学家小组经研究发现,能量转移分子周围的光子环境可控制此过程的效率(Phys. Rev. Lett. 109, 203601)。
 
      这种分子间“舞蹈”被称作福斯特共振能量转移(FRET),是从供体分子到受体分子所吸收能量的近场非辐射转移。荷兰Twente大学纳米生物物理学研究组助理教授Christian Blum说,研究人员利用FRET在纳米范围内测量距离,并可能在未来的量子计算系统中发挥作用。
 
      然而,科学家们一直在争论周围环境能否控制FRET过程的速率和效率。调节FRET效率的一种可预见方式将会让研究人员在纳米尺度系统中增强或抑制这一过程。
 
      Blum和他的同事们将两种不同类型的荧光染料分子与DNA的15个碱基对链的两端粘合在一起。这些碱基对链使染料分子间间距维持在6.8 nm。研究人员使这些微小的、连接在一起的碱基对漂浮在位于银镜之上、厚度仅为270nm的薄酒精层内,然后将样品组产生的光谱与未加银镜的参考组所产生的光谱进行对比。
 
      结果发现,FRET发生率不随环境的改变而变化,但这一过程的效率(从0到近100%)却可通过改变分子到镜面距离的外部扰动来精确控制。
 
      这一实验结果将有助于改进纳米尺度的距离测量和分子间相互作用的探测。接下来,Blum计划进一步研究是否能够改变“福斯特半径”或供体分子所含能量的50%转移到受体分子时的距离。
 
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