![?用石墨烯量子點製成的納米探針在用激光照射時,會發出近紅外光,有助了解細胞的變化。 香港文匯報記者彭子文 攝](http://www.cnpim.com/uploadfile/2023/0820/20230820112528461.gif)
?用石墨烯量子點製成的納米探針在用激光照射時,會發出近紅外光,有助了解細胞的變化。 香港文匯報記者彭子文 攝
石墨烯(Graphene)對未來工程與科技的發展至關重要,這種只有一個原子層厚度的二維材料,被視為目前世上最薄、最堅硬的納米材料。英國兩名物理學家蓋姆(Andre Geim)和諾奧肖洛夫(Konstantin Novoselov)在2004年發現石墨烯,並在2010年因此獲得諾貝爾物理獎。
楊莫指出,當時這兩名科學家巧合地發現,只要用膠紙貼在由碳原子組成的石墨(Graphite)上,便能黏拉走一層薄薄的材料,如是者,拉了數千次後,他們發現可以拉出一層很薄、只有一層原子厚度的二維材料石墨烯,並具備良好的電子特性,導電能力特別強。
二維材料即是一個平面,可以說只由長度和寬度形成,「因為它的表面很大,所以電子及發光特性強」。楊莫指出,科學家爭相研究後,慢慢發現只要將二維材料變成「零維」材料,便可令其發光,且生物相容性高,是理想的熒光標誌物。而「零維」即是長度、寬度和高度都非常小,是一個納米級的點狀。
科學家將石墨烯成功研發成「零維」材料後,這顆小點便是石墨烯量子點,尺寸小約10納米,可調控其發光的顏色,如藍光、綠光、黃光及紅光等,一般應用在發光研究。不過,楊莫認為,「本身發光並無生物意義,但當我們通過顏色變化知道細胞的情況和變化,就是另一回事了」,研究人員遂將其應用在生物醫學,成為了多功能及多模態的生物探針,更突破了傳統生物感應器的限制。
楊莫解釋指,傳統的生物感應器在標誌蛋白時,成本高之餘,熒光亦只能維持1分鐘至數分鐘,觀察細胞的時間有限,相反石墨烯是多色發光,能持續十多個小時發亮,可分辨物質對人體是否有害,相比起傳統的更為有效。?香港文匯報記者 高鈺