Comprimidos de Sílica Nanoporosa para Quantificação de Biomoléculas e Nanopartículas via Autodifusividade da Água em Poros Bio‑Inspirados

Resumo

Inspirados na nanoestrutura intrincada de frústulas de algas diatomáceas, apresentamos uma abordagem inovadora que usa comprimidos de sílica nanoporosa engenheirados para quantificar a concentração de biomoléculas ou nanopartículas suspensas em água. O método baseia‑se na redução bem estabelecida do coeficiente de autodifusão da água quando confinada em nanoporos — fenômeno que é ainda modulado pela presença de solutos. Medindo a difusividade da água confinada, por exemplo com espalhamento quasi‑elástico de nêutrons (QENS) ou imagem por ressonância magnética ponderada por difusão (D‑MRI), podemos inferir a concentração do soluto com precisão sub‑percentual. Simulações de dinâmica molecular e dados da literatura confirmam correlação robusta entre difusividade da água e carga de soluto, enquanto estimativas de tempos de preenchimento de poros sugerem que o protocolo pode ser completado em menos de uma hora para dimensões realistas de comprimidos. Esta estratégia de nanometria bio‑inspirada oferece alternativa rápida e de baixo custo para detectar nanopoluentes emergentes e biomoléculas traço em ambientes aquosos.

Absorvedor Perfeito Coerente Dupla‑Banda, Insensível à Polarização e Sintônico Usando Guia de Ondas Híbrido de Grafeno de Dupla Camada CVD de Plasma a Baixa Temperatura de Acetileno em Catalisadores Bimetálicos Ni‑Au para Grafeno Monocamada Contínuo

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