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    中国学者发明“最灵敏的秤” 癌细胞或可“称出来”

    日期 2013-04-26   来源:新华网   作者:喻菲  【 】   【打印】   【关闭

      中国学者发明出世界上“最灵敏的秤”——“光秤”,可以测量单个原子和质子等微观粒子的质量,并有望用于癌变DNA分子质量的测量,或许可以更早更准确的发现癌细胞。

      上海交通大学教授朱卡的率领的研究团队首创用光学的方法代替传统的电学测量,发明纳米光学质谱仪。尽管“光秤”还处于理论研究阶段,但已被美国物理学会认为“有望带领纳米科学进入一个崭新的测量领域。”国际权威物理期刊《物理报道》近期刊登了这一研究成果。

      朱卡的介绍,现有的测量方法没有精确到单个原子的测量,只能用一堆原子作为测量单位进行反复测量,然后再进行估算。而使用“光秤”,可以实现单个原子质量的精确测量。其灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高出了近三个数量级。

      他的具体方法是:把待测原子放在一个碳纳米管表面,然后用两束强弱不同的光照在碳纳米管上,先后两次测量碳纳米管的振动频率,通过计算就能得到碳纳米管表面的单个原子的质量。

      “其实这里并没有包含物理学上的新原理,但以前却从没有人考虑过这样一个方案。”朱卡的说。

      “经典质谱仪测量微观粒子的不足之处是,被探测的粒子要使其强行带电,才能够被测量。”朱卡的说,很多固有属性不能带电的粒子,其质量的测量受到限制,比如DNA分子,如果强行使其带电,就可能造成其生物成分遭到破坏。

      此外,采用电学方法进行测量,需要在纳米碳管两端加上一个电压,电流会产生额外的电学热效应和能量损失,造成纳米碳管寿命变短、振动频率降低,影响测量的灵敏度和精确度。

      朱卡的说,对单个中性原子的测量研究已告一段落,目前正进行的是通过“光秤”对单个质子或中子进行测量的研究。研究人员还希望把“光秤”应用到生物DNA分子的研究中,提出了一种癌细胞DNA分子的检测方法。

      “癌变DNA分子质量应与正常的DNA分子质量不一样。利用‘光秤’可以检测到癌细胞的存在。”朱卡的说。




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