留 美 中 国 学 者 发 明 "纳 米 阱"
(2005年3月) 据 美 国 消 息,在 德 克 萨 斯 农 业 机 械 大 学 工 作 的 留 美 中 国 科 学 家 最 近 开 发 出 一 种 名 为 "纳 米 阱" 的 设 备, 可 以 通 过 细 菌 受 伤 时 的 "惨 叫", 快 速 判 断 细 菌 种 类。 如 果 这 一 技 术 能 够 成 功 推 广 到 病 毒 领 域, 将 有 望 用 于 对 SARS 病 毒 进 行 大 规 模 监 测。

据 德 克 萨 斯 农 业 机 械 大 学 电 子 工 程 系 教 授 程 谟 嵩 说, 当 细 菌 被 噬 菌 体 感 染 时, 噬 菌 体 会 在 细 菌 的 细 胞 膜 上 打 一 个 洞, 将 自 身 的 遗 传 物 质 注 入 细 菌。 细 菌 里 复 制 出 几 十 个 噬 菌 体 后, 细 菌 细 胞 就 会 破 裂, 新 一 代 噬 菌 体 诞 生。 而 在 噬 菌 体 把 遗 传 物 质 注 入 细 菌 的 过 程 中, 细 菌 细 胞 内 的 离 子 会 释 放 出 来, 从 而 改 变 周 围 的 电 场。

根 据 这 种 情 况, 程 谟 嵩 等 科 学 家 设 计 了 "纳 米 阱"。 这 种 小 型 设 备 的 关 键 器 件 只 是 一 个 低 成 本 的 芯 片, 但 它 可 以 探 测 到 附 近 单 个 细 菌 的 离 子 活 动。 当 细 菌 受 到 噬 菌 体 侵 袭 释 放 出 离 子 时, "纳 米 阱" 里 就 会 出 现 相 应 的 电 压 噪 声。 这 个 电 压 噪 声 的 特 征 与 背 景 噪 声 完 全 不 同, 仿 佛 是 细 胞 受 伤 后 的 "惨 叫"。 因 为 每 种 噬 菌 体 只 感 染 对 应 的 惟 一 一 种 细 菌, 所 以 科 学 家 可 以 利 用 不 同 的 噬 菌 体, 通 过 "纳 米 阱" 是 否 听 到 细 菌 "惨 叫", 检 测 细 菌。

在 3 月 号 美 国 《生 物 物 理 和 化 学》 杂 志 发 表 的 论 文 中, 德 克 萨 斯 农 业 机 械 大 学 的 科 学 家 称 已 经 利 用 "纳 米 阱" 对 大 肠 杆 菌 进 行 了 检 测 实 验, 成 功 率 达 到 100%, 而 且 检 测 过 程 只 需 几 分 钟, 操 作 非 常 简 单。 而 现 有 的 细 菌 检 测 技 术 往 往 需 要 几 个 小 时 甚 至 数 日 的 时 间 用 于 菌 落 培 养 或 DNA 复 制, 由 受 过 专 业 训 练 的 人 员 使 用 昂 贵 的 设 备 才 能 够 完 成。

专 家 认 为, 由 于 "纳 米 阱" 技 术 快 速、 成 本 低, 因 此 可 望 在 医 学、 农 业、 环 保 等 领 域 以 及 防 生 物 武 器 袭 击 方 面 得 到 广 泛 应 用。 目 前, 研 究 人 员 正 在 研 究 把 "纳 米 阱" 技 术 推 广 到 病 毒 检 测 领 域, 如 果 成 功, 这 一 技 术 可 望 用 于 对 SARS 等 病 毒 进 行 大 规 模 的 监 测。
返回“各地新闻”