[发明专利]一种超洁净转移石墨烯至金属载网的方法

说明书

本发明属于石墨烯应用技术领域，一种超洁净转移石墨烯至金属载网的方法，包括步骤1，制取石墨烯/铜箔/石墨烯样品；步骤2，旋涂PMMA/聚四氢呋喃复合高分子支撑膜；步骤3，金属铜箔刻蚀；步骤4，目标基底负载；步骤5，蒸汽去胶。本发明提供的超洁净转移石墨烯至金属载网的方法可实现石墨烯在金属载网上超洁净转移；本发明提供的超洁净转移石墨烯至金属载网的方法使用蒸气去胶，可确保转移过程中石墨烯不破损；本发明提供的超洁净转移石墨烯至金属载网的方法可极大提高金属载网的电子迁移率和热传导能力，超洁净石墨烯/金属载网可应用于结构生物学研究；本发明提供的超洁净转移石墨烯至金属载网的方法原理简单，操作简便，同时该技术思路可拓展至其他负载衬底的石墨烯干净转移。

技术领域

本发明属于石墨烯应用技术领域，更具体地，涉及一种超洁净转移石墨烯至金属载网的方法。

背景技术

生命科学技术一直以来都是科研工作者广泛关注的重要技术领域，生命科学囊括基因工程技术、生物工程技术、生物医药技术等多门重要学科技术，特别是以基因工程为代表的生物技术，通过解析生物分子结构获取生物基因信息并进行精准的切割重组，使有目的地改良生物的形状与品质成为可能；迄今为止基因工程所取得的成就已经在多个领域显示出诱人的前景，是21世纪毫无争议的新兴产业之一。

生命科学技术研究的最重要手段是通过冷冻电镜技术对生物分子结构进行解析从而获得目的生物信息；近年来，随着冷冻电镜技术的不断成熟，基于冷冻电镜技术的生物分子结构解析技术在病毒疫苗研发、基因治疗、生物药物等多个领域已经实现实际应用，推动了结构生物学的快速发展，显示出了巨大的应用潜力，正如诺贝尔奖官方所称“冷冻电镜技术的出现使生物化学进入了一个新的时代”。

自20世纪50年代，人们利用X射线成像技术解析蛋白质结构，首次获得蛋白质晶体的螺旋状结构图片以来，对于生物分子结构解析手段主要包括X射线晶体学和核磁共振波谱学；为获得高分辨率的生物分子结构图像，理论上电子剂量越高，生物分子结构图像分辨率越高，但生物分子往往难以承受高剂量电子的轰击。基于传统的X射线晶体学法和核磁共振技术对蛋白质样品纯度、结晶性、绝对量等具有较强的约束，使获得高分辨率的的蛋白质图像，更无法获得蛋白质结构的动态变化，结构生物学受成像技术的制约陷入技术瓶颈；随着冷冻电镜技术的出现和发展，2014年人们利用冷冻电镜三维重构技术确定了蛋白质TRPV₁结构，标志着结构生物学突破技术瓶颈，跨入“原子分辨率”时代。

冷冻电镜技术对生物分子结构解析原理是使用冷冻系统将生物分子快速冷冻在玻璃态的水（液氮温度，77K）中来减轻对生物分子的破坏，使生物分子样品可在低剂量电子条件下获得原子级分辨率的图像。目前，主流的冷冻电镜可分为冷冻透射电子显微镜（Cryo-TEM）、冷冻扫描电子显微镜（Cryo-SEM）、冷冻刻蚀电子显微镜（Freeze-ethching），其中Cryo-TEM是获得的生物分子结构图像最为清晰真实。Cryo-TEM样品通常使用具有非晶碳膜层的金属载网负载，因为金属载网表面的非晶碳膜具有较为良好的导电性，可有效避免冷冻的生物分子样品的荷电现象，同时将高能电子轰击带来的热量快速导出，避免因高能电子轰击积累的热量对生物分子样品造成破坏，因此，高电导率、高热导率的金属载网是冷冻电镜极为重要的核心零部件。