美國伊利諾斯大學(xué)研究人員表示，他們設(shè)計(jì)出一種硅半導(dǎo)體膜,，同生物膜相比,，半導(dǎo)體膜更富有彈性，并具有更佳的電性能,。同時,，他們認(rèn)為，新設(shè)計(jì)的利用摻雜不同的硅層獲得的固體膜具有廣泛的應(yīng)用前景,，其中包括單分子探測,、蛋白質(zhì)過濾和DNA測序。  

    研究負(fù)責(zé)人吉恩－皮埃爾·勒布頓教授表示：“通過在膜上生成納米小孔,，我們能用膜分離帶電核素或控制帶電分子和離子流,，從而模仿生物離子通道的運(yùn)作。”勒布頓和博士后研究人員瑪麗亞·格拉切娃以及研究生朱里恩·維多完成了在不同靜電電位下半導(dǎo)體膜運(yùn)作情況的研究,。  

    在研究的模型中,，納米小孔半導(dǎo)體膜由兩層硅薄膜構(gòu)成，它們均為12納米厚,，但是具有相反的（p和n）摻雜,。于是，半導(dǎo)體膜由靜電電位為負(fù)的p摻雜層和靜電電位為正的n摻雜層組成,。  

    半導(dǎo)體膜上的每個納米小孔呈沙漏形狀,，沙漏的頸部直徑為1納米，兩頭開放口處的直徑為6納米,。隨著周圍靜電電位的變化,，沙漏的大小也會發(fā)生改變,。勒布頓說，實(shí)際上,，通過控制離子流,，半導(dǎo)體膜上的人造納米小孔在一定程度上實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)功能，這是生物膜所不具備的,。  

    除作為生物膜的代替品外,，半導(dǎo)體膜還可具有其它的應(yīng)用，例如DNA測序,。勒布頓表示：“利用半導(dǎo)體技術(shù)為DNA分子測序既省時又省錢,。采用微調(diào)通過膜的電壓，我們有望讓DNA穿過納米小孔,。”