Indem sie eine Einheit nur six-millionths eines Meters verwendeten, das lang ist, sind Forscher an der Universität von Cornell in der Lage gewesen, das Vorhandensein eines halben Dutzends Viren nur zu entdecken -- und sie glauben, dass die Einheit genug empfindlich ist, gerade ein zu beachten.
Die Forschung konnte zu die einfachen Detektoren führen, die zur Unterscheidung zwischen einer großen Vielfalt von Krankheitserregern, einschließlich Viren, Bakterien und giftige organische Chemikalien fähig sind.
Das Experiment, eine Ausdehnung der früheren Arbeit, in der ähnliche Einheiten verwendet wurden, um die Masse einer einzelnen Bakterie zu entdecken, wird in einem Papier, „im Virusbefund unter Verwendung der nanoelectromechanical Einheiten,“ im Punkt Am 27. September 2004 von Angewandte Physik-Schreiben von Cornell-wissenschaftlichem Mitarbeiter Rob Ilic des Teildienstes Cornells NanoScale, (CNF) des Yanou Yang, des Cornell-Studenten im Aufbaustudium in der biomedizinischen Technik und des Harold Craighead, Cornell-Professor der angewandter und Technikphysik berichtet. Die Arbeit wurde mit der Unterstützung mit der Unterstützung Professor Michaels Shuler, Cornells der chemischen und biologischen Technik und vom Biologen Gary Blissard des Instituts Boyce Thompson für PflanzenForschung auf dem Cornell-Campus erledigt.
An CNF stellten die Forscher Reihen der kleinen Silikonpaddel von 6 bis 10 Mikrometer (millionths eines Meters) lang her, Hälfte ein breiten Mikrometer und ungefähr 150 nm (Billionste eines Meters) dick mit einer Einmikrometer Quadratauflage am Ende. Denken Sie an kleinen Fliegenklatsche, die durch seinen Griff wie ein Sprungbrett montiert werden. Eine große Reihe Paddel wurden an einem piezoelektrischen Kristall montiert, der gemacht werden kann, um bei Frequenzen im Auftrag 5 bis 10 Megahertz (MHZ) zu vibrieren. Die Experimentatoren unterschieden dann sich die Frequenz der Schwingung des Kristalles. Als er die Eigenfrequenz der Paddel übereinstimmte, fingen die Paddel an, zu vibrieren, wie gemessen, indem sie einen Laser auf die Paddel richteten und die Änderung in reflektierter Leuchte, ein Prozess beachteten, der optische Interferometrie genannt wird.
Die Eigenresonanzfrequenz, an der etwas vibriert, hängt ein unter anderem sein Mass. ab. Eine starke, schwere Gitarrenzeichenkette zum Beispiel vibriert an einem niedrigeren Ton als ein dünn, Leuchte eine. Ein einzelnes von diesen Silikonpaddel wiegt ungefähr 1,2 picograms und vibriert bei Frequenzen in
Nachbarschaft von 10 Megahertz. Das Virus, das im Experiment verwendet wird, wiegt ungefähr 1,5 femtograms. (A-picogram ist 1/1,000,000,000,000. eines Gramms, und ein femtogram ist 1/1000. eines picogram.) Gerade einige Viruspartikel einem Paddel Hinzufügend, fällt aus, zu sein genug, zum seiner Eigenfrequenz durch ungefähr 10 kHz (kHz) zu ändern, die leicht wahrnehmbar ist.