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上海交大学者发明“光秤” 可望用于癌细胞检测

来源: NOW999 2013-05-16 10:14

秤对人们来说并不陌生,然而,有一种秤,人们却从没有听过、见过,那就是上海交大物理系朱卡的教授团队发明的“光秤”。

朱卡的教授和他所指导的李金金博士以量子光学和纳米材料为研究基础,在国际上首次发明了纳米光学质谱仪,也就是“光秤”,可以对生物DNA分子的质量、染色体的质量以及中性原子的质量进行无损高精度的光学测量。

朱卡的教授说,他的研究团队将碳纳米管、量子点和表面等离激元的复合系统等系统地组合起来研究,发明了第一个全光控制的高灵敏纳米光学质谱仪。

对这一研究成果,美国物理学会评价:“这项研究工作有望带领纳米科学进入一个崭新的测量领域。”国际公认的物理学界顶尖综述期刊《Physics Reports》也刊登了朱卡的教授团队该成果的长篇综述性论文。这也是上海交通大学首次以唯一单位在该期刊上发表论文。

据朱卡的教授介绍,目前测量原子和质子等微观粒子质量的方法或仪器包括经典质谱仪和电学纳米质谱仪。与这两种传统的方法相比,“光秤”的灵敏度和精确度都大幅提高。

“旧的探测方法的不足之处是,被探测的粒子要使其强行带电,才能够被测量。”朱卡的教授表示,这就意味着,由于很多固有属性不能带电的粒子,其质量的测量将受到限制,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。

朱卡的教授估算,通过全光控制的“光秤”,灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高出了将近3个数量级。他表示,这项研究工作在现有电学质谱仪上做了很大的提升和改进,用全光学的方法代替了传统的电学测量,放大了人们对微观世界的认识,并带领纳米科学进入一个崭新的测量领域。

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