Published on November 5, 2004 at 6:20 AM
仅通过使用仪表的设备 six-millionths 长,研究员在康奈尔大学能检测只有六病毒出现 -- 并且他们相信设备是足够敏感的注意一。
这个研究能导致简单的探测器能够区分在各种各样的病原生物之间,包括病毒、细菌和含毒物有机化学制品。
这个实验,相似的设备用于检测唯一细菌的质量更加早期的工作的扩展名,在一份文件, “病毒检测报告使用 nanoelectromechanical 设备”,在应用物理学信函的 2004年 9月 27日,问题由康奈尔康奈尔 NanoScale 设备的研究员 Rob Ilic (CNF), Yanou 杨,康奈尔研究生生物医学工程的和哈罗德 Craighead,应用和工程物理康奈尔教授。 这个工作在化工和生物工程迈克尔 Shuler,康奈尔 Boyce 汤普森学院的教授和微生物学家加利 Blissard 的帮助下完成了工厂研究对康奈尔校园。
在 CNF,研究员浓厚长期创建了一些从 6 的微小的硅桨到 10 个测微表 (仪表的 millionths),一半每测微表宽和大约 150 毫微米 (仪表的 billionths),用一测微表正方形填充在末端。 其象跳板的把柄挂接的认为一个微小的苍蝇苍蝇拍。 大一些桨在可以做振动以频率大约 5 到 10 兆赫的压电晶体被挂接 (mHz)。 实验者然后变化水晶的振动频率。 当它符合了桨的谐振频率,桨开始振动,如评定通过集中激光于桨和注意在反射光上的变化,称光学干涉测量法的进程。
某事振动的自然谐振频率取决于,尤其,其质量。 一个厚实,大量吉他字符串,例如,比稀薄振动在更低的口气,光一。 一唯一一个这些硅桨斟酌大约 1.2 picograms,并且振动以在的频率
10 兆赫邻里。 用于这个实验的病毒斟酌大约 1.5 femtograms。 (A picogram 是 1/1,000,000,000,000th 一克,并且 femtogram 是 1/1000th picogram。) 添加一些个病毒微粒到桨结果是更改其谐振频率的足够由大约 10 千赫 (kHz),容易地是可测的。
要捕捉病毒,研究员用抗体涂桨特定对 Autographa californica 核 polyhedrosis 病毒,一非病源的昆虫棒状病毒科用途广泛在研究。 桨列阵在包含病毒的解决方法然后沐浴了,造成病毒微粒遵守抗体。 由于航空阻止振动和非常地减少 “Q”,或选择性,这个系统,对待的桨在测试的真空安置了。 从大约 10 kHz 频移研究员计算平均数大约六个病毒微粒遵守了每支桨。 研究员说也许是可能的,通过进一步稀释病毒解决方法展示唯一微粒的检测。 这个系统可能也区分在多种病毒浓度之间,他们说。
正如所料,最小的桨是最敏感的。 研究员计算六测微表桨的最小的可发现的质量是 .41 attograms (attogram 是 1/1000th femtogram。) 这开辟可能性这个方法可能用于检测各自的有机分子,例如脱氧核糖核酸或蛋白质。
Craighead 研究小组的其他成员在康奈尔试验 “nanofluidics”,创建在有机分子可以被运输,分隔甚至计数的硅片的微观通道。 Ilic 推测病原生物的一台简单的域探测器 -- 筹码的非常被宣布的 “实验室” -- 可能通过结合桨振荡器探测器编译与在一个可疑的范例将沐浴桨的一个 nanofluidic 系统,然后自动地撤出这个房间对测试的真空。 用多种抗体涂的一些桨能准许同时测试对于各种各样的病原生物。
http://www.cornell.edu
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