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上海交大“光称”通过两束光振动频率可算出单个粒子质量

2013-05-10 14:29
FlappyBird
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  近日记者从上海交通大学获悉,该校物理系朱卡的教授团队发明的“光秤”,可通过光学方法为单个原子称重量,有望通过对生物DNA分子的质量、染色体的质量等高精度光学测量,来检测人体内的癌细胞。国际物理界学术刊物《物理报道》杂志刊登了该研究论文。

  朱卡的团队以量子光学和纳米材料为研究基础,在国际上首次提出纳米光学质谱仪概念,也就是“光秤”。团队科研人员将DNA分子、染色体以及微观粒子等待测粒子置于一个碳构成的纳米管表面,用两束强弱不同的光同时照在纳米管上,此时探测弱光的吸收谱,可精确测得碳纳米管的振动频率;先后两次测量振动频率,可得到放入粒子前后的频率变化量,通过计算得出落入碳纳米管表面的单个粒子质量。

  朱卡的估算,通过全光控制的“光秤”,其灵敏度和精确度比传统的电学质谱仪高出了将近3个数量级。目前,科研人员正用“光秤”对单个质子或中子进行测量。团队科研人员还希望把“光秤”应用到生物DNA分子的研究中,提出一种癌细胞DNA分子的检测方法。癌变细胞DNA分子的质量与正常细胞的DNA分子不完全一样,因此利用“光秤”或可检测到癌细胞的存在。

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