Apparatus and method for ultrasensitive nanoelectromechanical mass detection

   
   

The invention relates to the application of the techniques of nanoelectromechanical systems (NEMS) to ultrasensitive mass detection. A pulsed flux of atoms is adsorbed onto the surface of a 32.8 MHz nanomechanical resonator within an ultrahigh vacuum environment. The mass-induced frequency shifts from these adsorbates are then used to demonstrate a mass sensitivity of .about.1.46.times.10.sup.6 Daltons (Da). For resonators operating up to frequencies of 72 MHz, inverse mass responsivities as small as .about.8.times.10.sup.-20 grams/Hz (5.times.10.sup.4 Da/Hz) are obtained. Our results offer a new approach to ultrahigh resolution mass spectrometry of individual, electrically-neutral macromolecules with clear prospects for single Dalton sensitivity.

Die Erfindung bezieht auf der Anwendung der Techniken der nanoelectromechanical Systeme (NEMS) auf ultrasensitive Massenabfragung. Ein pulsierter Fluß der Atome wird auf die Oberfläche eines 32.8 MHZ nanomechanical Resonators innerhalb eines Ultrahochvakuumklimas absorbiert. Die Masse-verursachten Frequenzverschiebungen von diesen Adsorbates werden dann benutzt, um eine Massenempfindlichkeit von about.1.46.times.10.sup.6 Daltons (Da) zu zeigen. Für die Resonatore, die bis zu den Frequenzen von 72 MHZ funktionieren, werden die umgekehrten Massenresponsivities, die grams/Hz (5.times.10.sup.4 Da/Hz) so klein sind wie about.8.times.10.sup.-20 erreicht. Unsere Resultate bieten eine neue Annäherung Ultrahochauflösung Massenspektrometrie der einzelnen, Elektrischnullmakromoleküle mit freien Aussichten für einzelne Dalton Empfindlichkeit an.

 
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