热点;nsored有限公司Pittcon的内容思想领袖莱恩·贝克，印第安纳大学布卢明顿分校化学教授
在这次采访中，新闻医学生命科学频道采访了印第安纳大学布卢明顿分校的化学教授莱恩·贝克，他谈到了电化学在开发生化敏感膜中的作用，以及贝克实验室正在进行的工作。
“纳米级电化学”一词有两层意思:一层是指把东西弄到纳米级，另一层是指当系统的性质发生变化时。当你达到非常小的尺度时，事情的表现就不同了。
2024年2月24日至28日
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我们在20世纪80年代末和90年代初的电化学中看到了这一点，当事物缩小到微观尺度时。这给电化学带来了一场革命，纳米尺度是下一个革命，当我们移动到更小的尺度时，我们会发现与维度相关的新现象。在更小的尺度上，一切都发生得更快。
图片来源:伤风/ SontayaBongprom
一旦你达到纳米尺度，你就在研究比单个细胞还小的尺寸;生物学本质上是在纳米尺度上运作的。
一旦你了解到蛋白质分子的规模，你就有机会思考一次测量一种蛋白质的新方法，或者了解一种蛋白质如何与另一种蛋白质相互作用。
如果你开始考虑在纳米尺度上测量某样东西——电化学测量——重要的是要考虑测量某样东西是否真的反映了整个样品或整个分子群想要告诉你的东西。
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在纳米电化学和生物学领域的许多应用都涉及到统计学和纳米电化学测量的结合。
你可能想测量一个东西，但你必须在很多不同的分子上测量很多次，然后试着理解整个分子集合是如何给你一个反应的，这个反应反映了在更大尺度上观察到的样本的性质。
纳米孔是一种尺寸在纳米量级的小孔。生物学一直使用像纳米孔这样的东西来执行功能，这些东西存在于蛋白质通道、离子通道或跨越细胞膜的转运体中。
在合成系统中，我们可以用许多不同种类的材料制造纳米孔，例如，碳纳米管或聚合物膜。我的研究小组使用纳米移液器来做我们的很多研究。
在电化学中，纳米孔为我们提供了一种在非常小且定义明确的空间内控制电场以及离子和分子浓度的方法。纳米孔是一种不同于你通常使用的电极，比如你会在上面做法拉第电化学的金属电极。
相反，对于纳米孔，我们通常会观察离子以这样或那样的方式穿过孔，或者根据样品和我们试图测量的性质，离子通过孔的传输是如何被阻塞或增强的。
理解孔或纳米孔的一种方法是想象一个足球场。想象一下，你试图分析的解决方案是由体育场里的所有人组成的，你希望能够对每个人进行分类和识别，并了解他们是什么。
如果你把所有这些人都推过一扇门离开足球场，你就可以在他们走过的时候监控他们每个人，并记录下每个人的一些情况。
对于纳米孔，我们正试图做同样的事情。我们不用大溶液，而是用栅极，也就是我们的纳米孔。通过强迫所有的分子通过这个门，我们可以在它们通过的过程中对它们进行计数或描述。
一个纳米孔给了我们一个机会。如果孔的大小缩小到我们想要测量的大小，它就给了我们一个机会来尝试一次识别一个东西。
我的团队花了15年的大部分时间来开发一种叫做扫描离子电导显微镜(SICM)的工具，它可以让我们测量界面上的局部离子电导。这些界面可以是膜、组织样本或单个细胞。
SICM在拍摄地形图和获得表面图像方面非常出色，但我们也花了很多时间试图将某种化学选择性结合到我们正在进行的测量中。
为此，我们修改探针以赋予其特殊特性。例如，最近，我们在纳米级移液器上增加了离子通道，本质上是让蛋白质通道成为一个传感器。
如果我们把一个纳米级的移液管移动到我们感兴趣的界面附近，我们就可以测量出通道对哪些分子有选择性的反应。
图片来源:伤风/ sciencepics
我认为自然科学指的是我们试图测量的物理世界。过去的技术让人想到仪器，但现在我认为它也意味着数据流和处理数据的新方法。
新型仪器和测量方法是分析化学的核心。几乎每次有新的领域出现或者有重大发现的时候，就会有某种新工具或新技术来进行测量。
我坚信建造新仪器的想法，即使我们不知道最初要用它们做什么。我们正试图突破我们所能测量的极限，在低浓度或嘈杂的环境中更快地测量一些东西。
一旦我们有了这个工具，我们就成了众所周知的寻找钉子的锤子，所以我们开始探索在物理世界中我们可以把这个工具应用到哪里，以及我们可以做出什么样的新测量来让我们更好地理解世界是如何运作的。
图片来源:伤风/ PopTika
Pittcon在分析化学领域有着特殊的地位。我们这一代的很多人在匹兹堡会议上对分析化学有了形成性或关键性的体验。
Pittcon一直是了解分析化学的好地方，也是许多组织和社团以更大的形式聚集在一起开会的地方。
美国化学学会和电分析化学学会是我参加的两个组织，我很有兴趣见到我所有的朋友，谈论这些团体中正在进行的业务
我以前对旅行很厌倦，但现在，如果我能坐上飞机去新奥尔良，我马上就会去。我和我的团队非常期待今年去新奥尔良的Pittcon。
一年前，当疫情开始时，新奥尔良是我们日历上的一个亮点。当这种情况发生变化时，我们很失望，但这并没有改变我们对刺激的需求，也没有改变我们与他人谈论我们的科学和他们的科学的需求，看看我们之间有什么共同点，我们可以相互学习。
科学不是在真空中发生的，我们必须在这种条件下充分利用我们所拥有的东西。我想，如果我们过去参加的会议有一半变成虚拟会议，那就可以了，但如果Pittcon还是面对面的，在新奥尔良这样的地方，那就更好了。
Lane Baker于1996年获得密苏里州立大学学士学位。他于2001年与Richard M. croooks一起在Texas A&M University获得博士学位。随后，他被授予国家研究委员会博士后职位，在华盛顿特区的海军研究实验室与Lloyd J. Whitman一起研究扫描探针显微镜。作为佛罗里达大学的博士后研究员，他与查尔斯·r·马丁一起研究纳米孔膜和单纳米孔平台。
莱恩对分析和成像的电化学方法很感兴趣。他的团队目前的工作重点是纳米孔在化学和生物化学选择性膜、传感器开发和电化学成像方面的应用。
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