超高精度微小天平问世

超高精度微小天平问世
单个细胞的重量的检测不在神奇,美国康奈尔大学的研究人员,他们利用一种亚微观装置,也就是超高精度微小天平,该天平可以实现检测单个细胞的重量.这种装置在病毒称重工作中尤为突出.这种天平精度已经超出纳(１０－９)、皮(１０－１２)、飞(１０－１５)量级，甚至达到阿(１０－１８)量级而且很快将达仄(１０－２１)量级。这一成果已经发表在４月１日国际权威杂志《应用物理学杂志》上。 　　
美国康奈尔大学大学工程学教授Ｈａｒｏｌｄ Ｃｒａｉｇｈｅａｄ领导的研究小组使用一种非常微小的振荡悬臂，然后通过记录质量增加而引起的振动频率变化从而测出了６阿克的质量。这一亚微观装置本身的尺寸大概只有几个纳米，所以我们也称之为纳米电子机械系统。这一装置能够测出的质量可以达阿克以下，比如说一个小病毒的质量约１０ 阿克。在这之前,该研究小组就可以能够测出飞克级的质量，比如一个大肠杆菌的质量约为６６５飞克。在最新的试验当中，研究人员通过减小悬臂尺寸，并将该装置放置在真空状态，这样以来就可以提高测量精度。 　　小悬臂由硅和氮化硅制成。施加一个电场或用激光照射将引起悬臂振动，通过检测系统使用的另一束激光的反射可以测出振动频率的变化。物体的振动频率与其质量之间存在函数关系。较粗重的吉他弦就因为比轻细的弦振动慢而发出更低的音。由于悬臂本身很小，极小的质量增加就能引起明显的可测的频率变化。 　　在进行细胞称重的时候，研究人员将大肠杆菌抗体涂满悬臂，然后将装置放在含有这种细菌的溶液中，当刚好只有一个细胞粘附到悬臂上，这个石油单个细胞的重量就被测出了。通过精调，该装置测量精度甚至可以提高到仄克范围。所以说只要给悬臂涂上相应的抗体，它就可以测量和鉴别ＤＮＡ分子、蛋白质以及其他生物分子。这个技术目前在国际上也是处于领先地位.