发布时间:2010-06-18 00:00 原文链接: 美发现光电混合操控粒子新方法

  据物理学家组织网近日报道,美国普渡大学的研究人员发现了一种光电混合操控粒子的新方法,其可应用于传感器制造、医学诊断、食品和水源污染探测以及犯罪现场取证等。相关研究报告发表在近期出版的《朗缪尔》杂志上。

  此前基于光或电场原理的仪器,只能单独放置液滴或是液滴中含有的粒子。新方法则通过将光和电场相结合,可放置含有细菌、病毒、真菌和DNA的液滴及这些微小的粒子。这就使新型的混合光电设备具备了改进为感测器的潜力,并有望进入工业化生产。

  通常情况下,液滴内的粒子可在其滴落在感测器表面时被探测出来,而新方法可通过将粒子移动至电子芯片上的特定区域,在探测或分析时提升感测器的效能。研究人员阿洛克·库玛尔表示,感测器是此项新技术最直接的应用之一,其可将感测器的效能提高至少10倍以上。

  此项技术的关键在于由氧化铟锡制成的电极,其是一种常用于触摸屏制造的透明、导电类物质。当液滴被放置在电极上时,红外激光可同步加热电极和液滴,之后电极中的电场可促使加热的液体产生“微流体漩涡”。科研人员可通过移动红外激光束将粒子放置在循环的液体漩涡中,使粒子在激光镭射时开始积聚和排列,从而形成生物感测器和电子设备所需的结构和电路。

  机械工程教授斯蒂芬·韦若利表示:“新型混合技术探测范围颇广,我们可操控1微升的液滴,也可操控长约几纳米的粒子。” 这为未来的“芯片实验室”技术提供了可能,科学家可借助电子芯片快速进行聚合酶链反应和毛细血管电泳,以分析医用或与环境相关的生物样本;而基于此项技术的感测器或现场即时检测设备,可使研究人员在办公室或医院内就能完成新级别的化学分析或是生物鉴定,用于分析血样、尿样及人体其他体液,从而为药物筛选、亲子鉴定、犯罪嫌疑人排查以及冠状动脉疾病、肿瘤和多种遗传疾病及传染疾病的检测提供支持;并可用于检测食品或水源中是否含有大肠杆菌沙门氏菌病原体

相关文章

新技术可用脚印识别大熊猫

中美研究人员日前在英国《生物保存》杂志上报告说,他们开发出一种新技术,可以通过大熊猫的脚印来识别其身份和性别。图片来源网络传统的“咬节法”利用大熊猫粪便中尚未消化的竹子皮表面残留的大熊猫牙齿咬痕来判断......

美调整给年轻研究人员更多拨款的计划

美国立卫生研究院担心中年研究人员正在被挤出研究领域的大军。图片来源:CulturaCreative(RF)/AlamyStockPhoto美国医学研究领袖正在撤回一项计划,该计划旨在对狭义上定义的年轻......

我们可能低估了超重的坏处

不健康的食物及其导致肥胖的方式是当今人类社会健康状况恶化的头号原因,但是关于健康体重范围的问题,数据中却存在一个严重的问题。近几年,一些研究声称,依据身体质量指数(BMI),超重事实上可能是处于健康的......

国际大型线性对撞机或被迫“瘦身”

《自然》杂志官网日前报道称,鉴于资金有限和未发现新粒子,国际未来加速器委员会近日批准,削减原计划在日本建造的国际线性对撞机(ILC)的规模——能量从500千兆电子伏特(GeV)减半到250GeV,隧道......

英国退欧或影响其对欧洲研究人员吸引力

《自然》杂志日前公布的数据显示(相关文章),自英国投票离开欧盟以来,该国申请由欧洲资助的玛丽·居里奖学金的研究人员数量略有下降。不过,尚未有证据表明,研究人员对奖学金的兴趣大大减少。在退欧公投结束后,......

实验室之外:科研副业如何双丰收

兼职为初级研究人员提供了额外收入来源以及职业发展机遇当DaisyRobinton在7年前开始攻读博士学位时,她预期要做的事情是研究小鼠发育模型,而非自己变成模特。Robinton很快在研究上获得成功:......

看人工智能如何玩转科研

人工智能(AI)可谓目前科学界的头号“网红”,从沃森(Waston)机器人不到10分钟诊断出白血病,到“阿尔法狗”击败世界排名第一的围棋选手;从战场到太空,随处都可见其身影。美国《科学》杂志在近日的报......

欧核中心发现不同能态全新5粒子系统

欧洲核子研究中心(CERN)近日在著名论文预印本网站arxiv.org上发文称,该中心大型强子对撞机底夸克实验组(LHCb)发现了一种新的5粒子系统,而其最独特之处在于,这5个粒子分别处于不同的能态。......

质谱流式细胞技术汇总:单细胞,技术限制,分析方法等

生命科学中的技术往往会朝着两个方向发展,其一就是增加细胞特征分析数量,用以同时分析细胞的不同特点,其二就是增加分析的分辨率,从而提高观测精确水平。近几十年里,流式细胞技术的发展满足了这两个要求,精确分......

StephenElledgeScience发文特殊染色体会抑制癌症免疫应答

来自哈佛医学院,布里根妇女医院的研究人员发现,肿瘤是否会对免疫疗法产生反应,部分取决于它的染色体处于完整还是混乱状态。这项发现可以帮助科学家和医生更好地确定哪些癌症患者将从免疫治疗中受益。这一研究成果......