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
光镊在生物细胞上的应用研究
对细胞操控的研究光镊操控细胞，可以高选择性的分选细胞或细胞器。目前，研究者已经建立了一套分选单条染色体的实验方法，为基因测序提供了更有效、更准确的方法。同时光镊还可用来测量细胞表面的电荷，因为细胞表与荷细胞的生长和细胞的凋亡有着非常密切的关系。对细胞应变能力的研究细胞内部的应变能力在通常情况下是很难
光镊在生物细胞上的应用研究
对细胞操控的研究光镊操控细胞，可以高选择性的分选细胞或细胞器 。目前，研究者已经建立了一套分选单条染色体的实验方法，为基因测序提供了更有效、更准确的方法。同时光镊还可用来测量细胞表面的电荷，因为细胞表与荷细胞的生长和细胞的凋亡有着非常密切的关系。对细胞应变能力的研究细胞内部的应变能力在通常情况下是很
光镊阵列成功操控单个多原子分子
精确控制单个多原子分子有望为诸多领域带来巨大突破。然而，实现这一点的关键挑战在于如何完全控制分子的内部量子态和运动自由度。在一项最新研究中，美国哈佛大学物理学家首次成功将单个多原子分子捕获在光镊阵列内，并以超过90%的保真度直接且无损地对光镊阵列中单个分子成像。相关论文发表于新一期《自然》杂志。将原
光镊阵列成功操控单个多原子分子
科技日报北京5月8日电 （记者刘霞）精确控制单个多原子分子有望为诸多领域带来巨大突破。然而，实现这一点的关键挑战在于如何完全控制分子的内部量子态和运动自由度。在一项最新研究中，美国哈佛大学物理学家首次成功将单个多原子分子捕获在光镊阵列内，并以超过90%的保真度直接且无损地对光镊阵列中单个分子成像。相
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
在基于人工周期结构的复杂声场操控微流体方面取得进展
近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所劳特伯影像中心郑海荣课题组在基于人工周期结构的复杂声场操控微流体方面取得系列进展，在期刊Applied Physics Letters、Journal of Applied Physics 连续发表文章：《声子晶体增强近边界流动用于声孔效应的研究》（Pho
浅谈“声筛”技术为生化分析仪器研制提供支持
记者从中科院深圳先进技术研究院获悉，该院郑海荣课题组携手国内外合作者，实现了利用超声辐射力效应对物体进行非接触的操控、搬运以及筛选。这使得利用声波进行一定距离的隔空探物成为现实。相关成果于6月11日发表于《应用物理评论》杂志。 据了解，声波操控技术利用声场中的颗粒对声波产生的反射、折射、吸收等效
专访厦门大学聂立铭：－光声技术——聆听光的声音
2014年度诺贝尔化学奖颁布后，高分辨率成像技术也变得备受关注。高分辨率成像技术的出现突破了传统光学分辨率的极限，带来了一场变革。各种显微成像技术，比如荧光、探针、quantum dot技术、共聚焦显微镜技术、透射电子显微镜技术等在疾病诊断以及生物研究方面的应用越来越广泛。在2015高分辨率成像
科学家利用单原子实现反冲狭缝思想实验
近日，中国科学技术大学研究团队，利用光镊囚禁的量子基态单原子，首次忠实地实现了1927年爱因斯坦和玻尔争论中提出的“反冲狭缝”量子干涉思想实验，观测到原子动量可调谐的干涉对比度渐进变化过程，证明了海森堡极限下的互补性原理，展示了从量子到经典的连续转变过程。 1927年，爱因斯坦设计了一个实验：
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目（批准号：12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067）等资助下，浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来，拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体，其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏，会形成一类新的拓扑态，即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质，例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点，也称为奇点，在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见，并在某些应用中起着重要作用。 近年来，探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域，微
声化学处理设备的概述
声化学系统主要部件功能： 超声波振动源（驱动电源）：把50-60Hz的市电转化为高功率的高频率（15kHz -100kHz）电源，提供给换能器；换能器：把高频率电能转化为机械振动能；变幅杆：联接并固定换能器与发射头，将换能器之振幅放大后传送到发射头；发射头：把超声波能量发射到液体中去；连接螺栓
光声和荧光深度区别
光声和荧光技术在生物医学成像领域有其自身独特的优点和缺点,更重要是,二者可以优势互补.光声成像可以实现数厘米的穿透深度同时保证较好的分辨率,但是它的灵敏度不够;荧光成像具有很好的灵敏度,但是空间分辨率有限.根据Jablonski能级图...
微型声流控（Microscale－Acoustofluidics）
宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）生物工程科学与力学教授黄竣（Tony Jun Huang）博士，将展示一项称为声流控的创新型技术。他将为大家带来许多融合声学和流体学技术的生物医学系统。这些系统不仅通过了概念验证阶段，还证明了其生物相容性。微型声流控系统
声化学处理设备的应用
超声在生物化学中的最早应用应当是用超声来粉碎细胞壁，以释放出其内容物。随后的研究表明，低强度超声可以促进生化反应过程，如用超声照射液体营养基可增加藻类细胞的生长速度，从而使这些细胞产生蛋白质的量增加3倍。 超声波声场的能量密度与空化泡崩溃时的能量密度相比,能量密度被扩大了万亿倍,引起能量的巨大
国内首台声相仪问世
中国科学院振动噪声重点实验室研制的声相仪系统在中国科学院公众科学日亮相，引起参观人员的强烈兴趣。 声相仪，又名声学照相机，是利用传声器阵列测量一定范围内的声场分布的专用设备，可用于测量物体发出的声音的位置和声音辐射的状态，并运用云图方式显示出直观的图像，即声成像测量。 声成像（ac
声化学处理设备的分类
实验室级声化学系统 实验室级声化学系统主要在实验室试验或小规模生产中使用，具有频率高，体积小，重量轻，便于携带，并具有功率频率实时监控和功率可调等特点，长度范围一般为400mm—600mm。 实验室级使用方法 实验室级声化学系统体积较小，且主要用于实验室或小规模生产使用，如右图。 设备如
“全息声透镜”精准“打击”帕金森
人脑疾病，如帕金森病，涉及多个脑区的损伤，因此需要新的神经调控技术，能够精确且灵活地同时调控所有受影响的脑区。 近日，美国圣路易斯华盛顿大学教授陈红团队在美国《国家科学院院刊》发表论文，他们创建了“艾里束全息声遗传技术”（AhSonogenetics）, 开发出一种将全息声学设备与基因工程结合的非侵
中科院声学所揭示声学拓扑角模式反常现象
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498833.shtm近日，中科院声学所噪声与振动重点实验室博士生张鹏及研究员杨军、贾晗与武汉大学、华南理工大学团队合作，首次在声子晶体中构造了声学万尼尔构型，并观测到了分数化的声学谱电荷分布，从而为判断声
BioRam®－激光共聚焦拉曼光镊显微镜
激光共聚焦拉曼光镊显微镜（BioRam®）基于拉曼散射和光阱捕获原理，创新地将共聚焦拉曼显微技术与光镊技术集成于一体，采用同一波长（785nm）的激光用于细胞的光阱捕获和拉曼信号激发，即可捕获细胞（即使是溶液中的悬浮细胞）的拉曼信号，又可对单细胞进行移动，实现细胞筛选。不同于常用的细胞分析方法，Bi
光镊揭示肺黏液阻止纳米粒子通过机理
德国科学家发现了肺黏液中特殊的凝胶结构，揭示了肺黏液阻止纳米粒子通过的原因。该研究加深了对呼吸系统疾病，尤其是感染的理解，将有助于吸入式新药的开发。相关成果发表于美国《国家科学院学报》上。 通常被称之为“痰”的黏液黏附在人体呼吸系统气道的内表面。这种黏性凝胶滋润肺部并防止小颗粒的渗入，如病
LUMICKS－CTrap－G2荧光光镊系统
仪器名称：LUMICKS C-Trap G2荧光光镊系统仪器编号：21004752产地：荷兰生产厂家：Lumicks型号：C-Trap G2出厂日期：购置日期：2021-03-26所属单位：医研院>生物医学测试中心>细胞生物学平台>细胞平台光镜机组放置地点：医学楼C129固定电话：固定手机：固定em
拓扑相变研究中国也很强
一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。 “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们
DNA拓扑学参数介绍
1.连环数（Linking number）：在双螺旋DNA中，一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数，以L 表示（或以α表示），其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数，肯定为整数，右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数（Twisting number）：即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
拓扑异构酶的分类
可分为两类一类叫拓扑异构酶I，一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接，每次只作用于一条链，即催化瞬时的单链的断裂和连接，它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白，大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin
拓扑异构酶的简介
DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶，他们能够催化DNA链的断裂和结合，从而控制DNA的拓扑状态，拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环，催化DNA复制的拓扑异构状态的变化；相反，拓扑异构酶II通过引起瞬间双
拓扑异构酶的用途
DNA的结构转换和解析 Ⅱ型拓扑异构酶 Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开，并让另一个螺旋从缺口处穿过，在此之后一个双螺旋便被打开。这里显示的图片是由两个蛋白构建的：这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构，另外一个编号为1eil的蛋
研究揭示拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制
7月6日，记者从中国科学院兰州化学物理研究所获悉，该所纳米润滑课题组首次在实验上观察到固—固界面量子摩擦现象，系统构建了电子、声子耗散与摩擦的内在关系，揭示了拓扑应变诱导的量子态调控摩擦机制。相关研究论文发表于《自然-通讯》。 摩擦本质和作用机制是摩擦学的基本科学问题，数百年来，科学家对这一难
物理所等理论预言单硅化物中的双外尔声子
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心的科研团队，在拓扑物态研究领域取得新成果，首次在声子体系中预言三重简并和四重简并两类“双外尔点”，这项工作是继“拓扑绝缘体”、“量子反常霍尔效应”、“外尔费米子”、“三重简并费米子”之后，在能带拓扑领域的又一理论进展，为单晶固体材料中声子拓扑