Mass and stiffness spectrometry of nanoparticles and bio-molecules by nanoelectromechanical systems

KÜtle Spektrometrisi moleüllerin kÜtlesinin Ölçülmesinde sıklıkla kullanılan bir tekniktir. Nanoelektromekanik Sistemler kullanılarak sensör üzerine gelen parçacığın kütlesini ve mekanik yapı üzerindeki konumunu bulmak, yapının ilk iki titreşim mod frekansındaki değişimlere bakılarak mümkündür. Ayrıca üç mod titreşim modundaki frekans kaymaları ile de Esneklik Katsayısı, kütle ve mekanik yapı üzerindeki pozisyon bilgilerine ulaşmak mümkündür. Daha fazla mekanik moddan alınan frekans değişimi bilgileri yumuşak analitlerin şekil özelliklerine ulaşmak için kullanlabilir ve global şekil bilgisinin oluşturulmasına izin verir. Deneyleri gerçekleştirmek için kullanılan cihazların üretim aşamaları Bilkent Üniversitesi'ndeki Uluslararası Nanoteknoloji Merkezi'nde ve Sabancı Üniversitesi Nanoteknoloji Araştrma ve Uygulama Merkezi'nde tamamlanmıştır. İlk olarak Elektrospray Iyonizasyon yöntemi ile moleküllerin oluşturulması ve NEMS'e iletilmesi için düşük vakumda kullanılacak deney düzeneği kurulmuştur. Silikon devre levhasının arkadan KOH ile aşındırılması ile çift ankastreli yapı üretilmiştir. ancak bu yöntemle üretim tekrar edilmesi zor ve zahmetlidir. Daha sonra, analiti NEMS yüzeyine göndermek için Matriks Destekli Lazer Yüzeyden Çıkarma ve İyonizasyon (MALDI) yöntemi altın nanoparçacıkları ,HeLa hücrelerinden alınan sentrozom organeli ve M13ke bakteriyofaj deneylerinde kullanılmıştır. Çift ankastreli yapının ilk dört düzlem dışı modu gerçek zamanlı deneylerde kullanılmıştır. Biyomolekül deneylerinde matrix tuzunun yapının tüm yüzeyinin kaplanmamasına çalışılmıştır. Faza kilitli Çevrim yöntemi her mod için eş zamanlı olarak uygulanmıştır. Yüzeye tutunan analitin yarattığı frekans kaymalarını kullanarak kütle, büyüklük, Esneklik Katsayısı ve pozisyon ölçümü için analitin yarıküre olduğu varsayılarak bir yöntem önerilmiştir ve üç mod frekans kaymaları kullanılarak kütle, Esneklik Katsayısı ve pozisyon değerleri bulunmuştur.