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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 美發(fā)現(xiàn)光電混合操控粒子新方法 [打印本頁(yè)]

作者: 兌水 時(shí)間: 2010-6-21 08:12
標(biāo)題: 美發(fā)現(xiàn)光電混合操控粒子新方法
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種光電混合操控粒子的新方法，其可應(yīng)用于傳感器制造、醫(yī)學(xué)診斷、食品和水源污染探測(cè)以及犯罪現(xiàn)場(chǎng)取證等。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《朗繆爾》雜志上。
　　此前基于光或電場(chǎng)原理的儀器，只能單獨(dú)放置液滴或是液滴中含有的粒子。新方法則通過(guò)將光和電場(chǎng)相結(jié)合，可放置含有細(xì)菌、病毒、真菌和DNA的液滴及這些微小的粒子。這就使新型的混合光電設(shè)備具備了改進(jìn)為感測(cè)器的潛力，并有望進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)。
　　通常情況下，液滴內(nèi)的粒子可在其滴落在感測(cè)器表面時(shí)被探測(cè)出來(lái)，而新方法可通過(guò)將粒子移動(dòng)至電子芯片上的特定區(qū)域，在探測(cè)或分析時(shí)提升感測(cè)器的效能。研究人員阿洛克·庫(kù)瑪爾表示，感測(cè)器是此項(xiàng)新技術(shù)最直接的應(yīng)用之一，其可將感測(cè)器的效能提高至少10倍以上。
　　此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于由氧化銦錫制成的電極，其是一種常用于觸摸屏制造的透明、導(dǎo)電類(lèi)物質(zhì)。當(dāng)液滴被放置在電極上時(shí)，紅外激光可同步加熱電極和液滴，之后電極中的電場(chǎng)可促使加熱的液體產(chǎn)生“微流體漩渦”。科研人員可通過(guò)移動(dòng)紅外激光束將粒子放置在循環(huán)的液體漩渦中，使粒子在激光鐳射時(shí)開(kāi)始積聚和排列，從而形成生物感測(cè)器和電子設(shè)備所需的結(jié)構(gòu)和電路。
　　機(jī)械工程教授斯蒂芬·韋若利表示：“新型混合技術(shù)探測(cè)范圍頗廣，我們可操控1微升的液滴，也可操控長(zhǎng)約幾納米的粒子。” 這為未來(lái)的“芯片實(shí)驗(yàn)室”技術(shù)提供了可能，科學(xué)家可借助電子芯片快速進(jìn)行聚合酶鏈反應(yīng)和毛細(xì)血管電泳，以分析醫(yī)用或與環(huán)境相關(guān)的生物樣本；而基于此項(xiàng)技術(shù)的感測(cè)器或現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)設(shè)備，可使研究人員在辦公室或醫(yī)院內(nèi)就能完成新級(jí)別的化學(xué)分析或是生物鑒定，用于分析血樣、尿樣及人體其他體液，從而為藥物篩選、親子鑒定、犯罪嫌疑人排查以及冠狀動(dòng)脈疾病、腫瘤和多種遺傳疾病及傳染疾病的檢測(cè)提供支持；并可用于檢測(cè)食品或水源中是否含有大腸桿菌或沙門(mén)氏菌等病原體。

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