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病毒亦能称重 科学家研制最新仪器为病毒称重

时间:2004-04-12 08:56来源:生物导航网 作者:admin 阅读:

病毒亦能称重 科学家研制最新仪器为病毒称重  

 美国科奈尔大学研究者们曾经用亚微观装置测出了一个细胞的质量,现在他们又利用微细振动悬梁测量出一个微小的病毒大概重10渺克。1渺克是1尘克的千分之一,1尘克又是1皮克的千分之一,1皮克是1纳克的千分之一,而1纳克是1克的百万分之一。他们发明的亚微观装置,可以测出纳米级的长度(相当于3个硅原子的宽度),这个装置被称作纳米电子机械系统,或者简称为NEMS。  

 在最近的实验中, 通过减小NEMS悬梁的尺寸以及将其放置于真空之中,使该装置的灵敏度又上升了一个档次。研究者们用硅和硅的氮化物制造出一个微小的悬梁,好像一个4微米长500纳米宽的跳水板。就如同人站上去跳水板会振动一样,这个小悬梁在电场或者是激光作用下也会产生振动。振动的频率可以通过该装置发出的激光闪烁而测试出来,产生可以分辨的光变化。  

 物体的振动频率是其众多属性之一。这种微小悬梁的振动范围处在无线电波的频率范围内,即1~15兆赫。因其振动频率很低,所以即使是重量上微小的增加都会产生可以测量出的频率变化。  

 对于细胞测量,研究者们把悬梁包被于一个可以和大肠杆菌结合的抗体之上,然后把该装置浸浴于包含细菌细胞的溶液中。一些细胞必然会结合到悬梁表面上来,增加的重量就会改变振动的频率。如果正好有一个细胞结合到悬梁上来,就可以测出单个细胞的质量。      同样,抗体也可以和病毒颗粒或者蛋白质相结合。研究者们在悬梁上附着了一些直径50纳米的黄金小点,然后把这些小点置于硫基生物化学反应体系中(自然情况下会与黄金结合),最终在小点表面形成几百个分子组成的单分子层。研究者们测出这个单分子层的重量是6.3渺克。     

 科学家们估算出这种装置可以测出的最小质量是0.37渺克。他们认为,通过进一步改良,这个装置可以精确到千分之一渺克(zeptogram)水平。这样的精确程度,完全可以检测和分辨出DNA分子、蛋白质和其他生物分子。最终,该技术将会被用来探测和识别微生物和一些生物活性分子。  来源: TOM科技 作者:Kusa编译

(责任编辑:泉水)
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