中国团队首创拓扑声镊技术，实现复杂环境下微小颗粒精准操控
声镊技术让“隔空取物”成为可能，它是利用声波来操控细胞、生物分子、药物载体等微小颗粒的重要工具，在生物医药等领域应用前景广阔。然而，传统声镊在遇到生物组织、复杂流体等复杂介质中，声波会发生散射、反射、折射和畸变，导致声场发生紊乱、操作失控，是声镊技术在非均匀复杂介质中实现精准操控的瓶颈问题。近日，中国科学院深圳先进技术研究院医学成像科学与技术系统全国重点实验室团队联合华中科技大学团队在《科学进展》发表最新研究成果。合作团队开发出了一种全新的“拓扑声镊”技术。该技术能够实现微小颗粒在强散射的复杂介质中精准、动态操控，为开发在血流、生物组织等动态复杂环境中工作的微型机器人、靶向给药系统等方面提供了新思路。美国德克萨斯大学奥斯汀分校终身教授郑跃兵在同期发表的评论文章指出，该研究堪称拓扑声镊技术的先驱性示范研究之一，这一基础性工作未来在系统小型化集成、可重构波导结构、多样化操作模式等方面应用前景广阔。在该研究中，研究团队创新性地引入了“......阅读全文
我国科研人员在肝脏模型构建方面取得新进展
记者7月23日从北京协和医院获悉，该院肝脏外科团队携手多家研究机构在人工肝脏领域取得两项突破性进展。团队使用“悬浮打印技术”和“全息晶格声镊技术”，构建了带有肝脏静脉结构的新型人工肝脏，以及在活性和功能方面更具优势的肝脏组织模型，为肝脏移植替代供体探索了潜在路径，让组织工程技术更快捷高效成为可能。相
新型光镊可捕获纳米颗粒
光镊是一项正在飞速发展的技术，近年来，围绕光镊的新型应用层出不穷。光镊是用高度聚焦的激光束的焦点捕获粒子，从而使研究人员无需任何物理接触即可操纵物体的技术。目前，光镊已被用于捕获微米级的物体，然而研究人员日益渴望将光镊的应用扩展到纳米级粒子上去。由法国雷恩第一大学Janine Emile和Oli
大功率电声转换技术突破声辐射物理极限
湖南大学电气与信息工程学院教授杨鑫课题组与华中科技大学教授祝雪丰，中国工程院院士、湘潭大学材料科学与工程学院院长欧阳晓平团队，纽约市立大学教授Andrea Alù合作，利用数字控制技术和碳化硅MOSFET开关器件，首次在大功率电声发射领域创建了数字非福斯特（Non-Foster）系统。该系统通过对端
光声成像技术在结构成像中的应用
光声成像技术可以实现类似超声成像技术达到的深层组织成像; 另一方面, 光声成像技术以组织的光学吸收系数为基础, 所以又能得到高对比度成像, 同时又避免了纯光学成像中光学散射的影响。在无损伤前提下，对小动物进行活体成像。Endra小动物光声成像系统既是应用光声技术的新型的无损伤活体成像模式，它同时
小动物光声成像技术原理及应用（一）
Nexus 128小动物光声成像，可针对小动物活体进行3D高分辨率、高对比度光声成像，用于心血管疾病（血管生成、心肌炎、血栓、心梗等）、淋巴、肿瘤、神经系统、血液病、新型分子探针（纳米探针）、血红蛋白浓度和血氧饱和度测量和功能影像等方面的前沿性研究，将进一步提升科研单位在这些领域的研究水平和地位
Theranos：革命性验血技术在质疑声中前行
全球最年轻的女亿万富豪伊丽莎白·霍尔姆斯（Elizabeth Holmes）和她的公司——总部位于帕洛阿尔托的Theranos——志在以一种更为廉价、快捷、少痛的方案取代传统的验血方式，这一愿景激发了公众的想象力。Theranos旨在以单纯的扎手指方式取代传统血液检测，它正从最初位于加州和亚利桑
小动物光声成像技术原理及应用（二）
Endra Nexus 128是目前市场上唯一一款完全的3-D光声成像系统，能够精确确定探针在组织中的分布，而其他的光声系统是基于切片式的扫描系统。完全的3-D光声成像系统从而决定了Nexus128在空间分辨率、灵敏度、动物处理速度、扫描速度和通量方面都优于其他同类产品，具体原因如下：等向性分辨率
小动物光声成像技术原理及应用（三）
3.4 肿瘤学应用3.4.1 肿瘤形态学光声由于其具有的高分辨率，因此可以在肿瘤形态学研究中发挥自己独特的优势。同时又由于光声检测是一种非侵入性、无损的检测方式，因此对于实验材料来讲是没有任何危害的，因此对于研究结果的解释更加科学合理。3.4.2 肿瘤灌注由于肿瘤外周和内部结构不同，因此会造成这两个
研究实现光偏振梯度离子纠缠门
近日，中国科学技术大学科研团队在离子阱量子信息研究方面取得进展，实现了基于紧聚焦光偏振梯度的高保真离子纠缠门。该方案简化了当前的纠缠门操作配置，且与离子光镊架构兼容，对于大规模离子阱量子计算具有重要意义。近年来，国际上提出了利用紧聚焦光镊阵列调控离子声子谱的方法来解决声子串扰问题，但在光学寻址的离子
研究实现光偏振梯度离子纠缠门
近日，中国科学技术大学科研团队在离子阱量子信息研究方面取得进展，实现了基于紧聚焦光偏振梯度的高保真离子纠缠门。该方案简化了当前的纠缠门操作配置，且与离子光镊架构兼容，对于大规模离子阱量子计算具有重要意义。近年来，国际上提出了利用紧聚焦光镊阵列调控离子声子谱的方法来解决声子串扰问题，但在光学寻址的离子
研究实现光偏振梯度离子纠缠门
近日，中国科学技术大学科研团队在离子阱量子信息研究方面取得进展，实现了基于紧聚焦光偏振梯度的高保真离子纠缠门。该方案简化了当前的纠缠门操作配置，且与离子光镊架构兼容，对于大规模离子阱量子计算具有重要意义。近年来，国际上提出了利用紧聚焦光镊阵列调控离子声子谱的方法来解决声子串扰问题，但在光学寻址的离子
新技术构建肝脏模型取得进展
近日，北京协和医院肝脏外科团队携手多家研究机构，在人工肝脏领域取得两项突破性进展。团队使用悬浮打印技术和全息晶格声镊技术，构建了带有肝脏静脉结构的新型人工肝脏，以及在活性和功能方面更具优势的肝脏组织模型，为肝脏移植替代供体探索了潜在路径，让组织工程技术更快捷高效成为可能。上述两项研究成果以原创性
深圳先进院等实现超声操控搬运与“声筛”技术
“隔空探物”自古至今是人们梦想的神奇本领。6月11日最新一期的《应用物理评论》（Physical Review Applied）在线发表了中国科学院深圳先进技术研究院郑海荣课题组与国内外合作者的研究结果，在理论和实验中实现了利用超声辐射力效应对于物体进行非接触的操控、搬运以及筛选，这使得利用声波
应用光声技术对肿瘤血管进行无损伤成像
肿瘤的快速生长离不开丰富的血管系统，研究表明肿瘤与血管新生有着密不可分的联系。检测血管的生成情况可为抗血管生成药物的研制，肿瘤治病机制的研究，早期肿瘤诊断以及肿瘤模型的建立等提供检测手段。光声成像技术可以为肿瘤早期检测提供高对比度高分辨率的图像, 还可对肿瘤的治疗过程以及疗效进行监测。光声成像是
癌症手术新福音：光声遥感显微技术有望上临床
在肿瘤切除手术中，外科肿瘤专家必须高度依赖自身视野或者成像成片的分辨率和清晰度，从而评估患者的肿瘤边缘。术后，医生仍需借助两周以上的病理实验报告，以评估术后诊断，而这很可能会延误患者的后续治疗。目前，市场上还没有能够可视化肿瘤组织的临床工具或仪器。近日，滑铁卢大学(University of W
新颖非厄米声学及声场调控研究的新进展在《自然》发表
图1 非厄米拓扑声子晶体构建和相位控制 在国家自然科学基金项目（批准号：11922407、12074183）等资助下，南京大学声学研究所刘晓峻教授和程营教授课题组与西班牙约翰·克里斯滕森教授课题组合作，首次利用碳纳米管（CNT）薄膜的热声效应实现了等效声增益介质，并构建出一种受拓扑保护的非厄米耳语
新技术构建肝脏模型取得进展
近日，北京协和医院肝脏外科团队携手多家研究机构，在人工肝脏领域取得两项突破性进展。团队使用悬浮打印技术和全息晶格声镊技术，构建了带有肝脏静脉结构的新型人工肝脏，以及在活性和功能方面更具优势的肝脏组织模型，为肝脏移植替代供体探索了潜在路径，让组织工程技术更快捷高效成为可能。上述两项研究成果以原创性论著
拓扑材料高压超快动力学研究取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作，探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学，探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Revi
拓扑材料高压超快动力学研究取得进展
近日，中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所计算物理与量子材料研究部与广东大湾区空天信息研究院、中科院合肥研究院强磁场科学中心等合作，探究了高压下拓扑绝缘体Sb2Te3的电子和声子动力学，探索了压力对该材料电声耦合强度、相干声子以及热声子瓶颈等的影响。相关研究成果发表在Physical Re
全球量子科技顶尖专家共议量子计算科技创新
以量子信息与量子计算为代表的量子科技发展具有重大科学意义和战略价值，将引领新一轮科技革命和产业变革方向。近年来，在物理学、信息科学与工程学等多学科融合促进之下，量子科技的基础重大科研成果不断涌现，在量子测量、器件和设备等体现出了强大的量子优越性，展现出了解决新材料设计、生物药物研发、通信金融安全等复
Sci－Rep：科学家利用全息光镊技术对细胞微环境进行研究
近日，刊登在国际杂志Scientific Reports上的一篇研究论文中，来自诺丁汉大学的研究人员通过研究构建了一种新型微观细胞，其可以帮助开发治疗疾病的新型疗法，这种微观细胞可以被操作，并且可以利用高强度的红外线来进行3D模式的研究。 文章中研究者发现如何利用全息光镊技术(Holograp
浅谈超声波声化学设备的超声波除垢技术
超声波除垢是一种机械震惊在介质中传播过程，超声波频率高。超声波声化学设备主要由超声波发生器、传声系统和换热器管道内的换能器等组成。超声波防垢主要是利用超声波功率声场处理流体，使流体中的垢物质在超声波作用下，理化指标和形态产生变化，使成垢分散、疏松、破碎摧毁、脱落，不轻易附着在管壁上，从而达到了换热
我国科学家提出单向量子声子激光技术方案
在量子芯片中，跟超导比特耦合的声子谐振器，是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件，在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过，这一关键部件的制造，存在着一个技术“困扰”，即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏。
我国科学家提出单向量子声子激光技术方案
在量子芯片中，跟超导比特耦合的声子谐振器，是连接转换光电信号和执行量子逻辑操作的关键部件。这类相干声子器件，在量子信息、纳米力学与热电材料、超灵敏传感及无损检测与地质勘探等诸多领域具广泛的应用价值。不过，这一关键部件的制造，存在着一个技术“困扰”，即信号质量和计算精度易受环境噪声的干扰甚至破坏
利用光声技术揭示人类胸部详细的血管造影结构
近期，由Lihong Wang带领的加州理工学院科研团队推出了他们研发的一个光声计算机层析成像(PACT)平台，科学家认为，该平台是向乳腺癌筛查技术的最终临床可行性踏出的重大一步。 大多患者在整个扫描过程只需要屏住一次呼吸，该系统就能够在15秒内完成对人类整个胸部的扫描，加速整个测试过程以尽量
猫咪如何发出咕噜声？
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/509981.shtm 图片来源：CHRISTINE GLADE/ISTOCK 对于爱猫的人来说，最令人愉悦的声音之一就是猫被抓耳挠腮时发出的 “咕噜咕噜”声。然而，长期以来，猫如何发出满足的咕噜
科学之“声”－启迪未来
5月18-19日，中国科学院声学研究所（以下简称声学所）开展了主题为“科学之‘声’ 启迪未来”的第二十届公众科学日暨建所60周年系列活动，主要包括所史馆参观、科技成果展示、科普报告、科学实验、趣味知识问答、绘画互动、集章打卡等活动。2000余人走进声学所中关村园区，体验奇妙的声学世界。超声乳化小实验
新技术使用激光探索拓扑绝缘体中的电子行为
美国能源部国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员开发了新的方法，以探测拓扑绝缘体中的强场物理学：使用中红外激光穿过三维拓扑绝缘体（Bi2Se3）来激发高次谐波产生（HHG），并分析被转换至更高能量和频率的出射光。所得谐波呈现随激光场椭圆率增加而单调下降的特征，表面贡献表现出高度非平凡的依赖性
“一个能真实还原癌症转移过程的体外模型”被构建
癌症转移是导致患者长期生存率下降的主要原因，构建一个能真实还原癌症转移过程的体外模型，是该领域的研究难点。传统的动物模型和二维细胞模型在研究模拟癌症转移上仍存在明显局限。类组装体是一种由多种细胞类型生成的具有空间结构的复杂类器官系统，为模拟癌症转移提供了新路径，其现有构建方法存在选择性差、毒性高等问
MoB2中螺旋节线声子谱的预言和验证的联合研究获进展
近年来，越来越多的拓扑绝缘体和拓扑半金属材料被预言、验证和研究，推动了拓扑材料理论的不断发展和完善。在对称性指标理论和拓扑量子化学理论提出后，中国科学院物理研究所研究员方辰、方忠等确立了对称性数据与拓扑不变量的关系，形成拓扑词典，再与研究员翁红明等合作，发展了高通量计算判别拓扑材料的方法，反过来