나노기술 및 정책 정보

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● 오스트리아 Markus Arndt 교수(University of Vienna) 외 공동 연구팀은 사중극자* 질량분석기에서 최초로 초전도 나노와이어 검출기를 이용해 기존의 이온검출기보다 훨씬 높은 검출효율로 단백질 이온 검출에 성공

* 사중극자(Quadrupole) : 크기는 같고 방향이 반대인 쌍극자 2개가 가까이 접근하여 존재하는 것으로 보이는 극자

● 연구팀이 이용한 나노와이어 검출기에서 나노와이어는 극저온 조건에서 초전도 상태가 되는데, 이온 충돌에 의해 나노와이어가 여기되면 초전도 상태에서 정상전도 상태로 복귀하는 양자전이 현상이 발생하며 그 과정에서 발생하는 전기적 특성의 변화를 검출신호로 해석

● 초전도 나노와이어 검출기는 양자효율이 100%에 가깝고 저에너지 입자를 대상으로 기존의 이온검출기에 비해 최대 1,000배에 달하는 검출효율을 달성할 수 있으며, 질량대전하비에 따른 분자 구별뿐만 아니라 운동에너지에 따른 분자 분류도 가능

● 본 연구는 질량분석 분야에서 초전도 나노와이어를 최초로 적용한 사례로, 앞으로 다양한 거대분자 검출, 식별, 분석 연구에 초전도 나노와이어가 이용되는 초석이 될 것으로 기대

Science Advances (2023.12.01.), Highly sensitive single-molecule detection of macromolecule ion beams