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2013-01-15 11:08 |
石墨烯等離子超介質(zhì)探測設(shè)備可使藥檢精確度大幅度提高
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，一個(gè)由英國曼徹斯特大學(xué)和法國艾克斯—馬賽大學(xué)人員組成的研究小組，開發(fā)出一種新型的等離子超介質(zhì)探測設(shè)備，利用了奇點(diǎn)光學(xué)中超常相位拓?fù)涞男再|(zhì)，能通過簡單的光學(xué)系統(tǒng)就看到單個(gè)分子，并在幾分鐘內(nèi)分析出它的成分，藥物檢測精確度提高了3個(gè)數(shù)量級，可用于人體藥檢、機(jī)場安檢、爆 炸 物探測等。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《自然·材料》上。 .GWN~iR(
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“該設(shè)備的總體設(shè)想是要通過一種簡單的光學(xué)系統(tǒng)，如顯微鏡，來看到單個(gè)分子，真實(shí)地看到它們�！鳖I(lǐng)導(dǎo)該研究的薩沙·格里喬科說。他提出了一種新的傳感設(shè)備：一種具有黑暗拓?fù)湫缘娜嗽觳牧稀＿@種設(shè)備極其靈敏，而其靈敏性是來自它的光相位拓?fù)湫阅�，即使附著一個(gè)小分子也能引起反應(yīng)。 jH<,dG:{
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奇點(diǎn)相位的超常性質(zhì)是研究許多重要物理現(xiàn)象的關(guān)鍵，通過控制光相位，人們能造出“扭曲的”光子流，如光渦流結(jié)；打斷相位使之分離，就會(huì)產(chǎn)生奇點(diǎn)光場。而等離子超介質(zhì)經(jīng)過恰當(dāng)設(shè)計(jì)就會(huì)顯出一種拓?fù)湫�，從而在其附近產(chǎn)生突然的相位改變。利用這一性質(zhì)能造出一種等離子共振傳感器，從根本上提高探測的靈敏度。 &uI 33=
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為了測試該設(shè)備，研究人員給一種等離子超介質(zhì)涂了一層石墨烯，然后將氫氣導(dǎo)入石墨烯上面，利用可逆的石墨烯氫化反應(yīng)來測試其靈敏度�！笆┦怯糜跈z測分子靈敏性的最佳材料之一，可以很容易地把氫分子以可控的方式附著在上面�！备窭飭炭普f，他們證明了該設(shè)備能探測到單個(gè)生物分子水平。通過驗(yàn)血可以檢測人體內(nèi)的毒素或藥物，幾分鐘就能出結(jié)果，精確度比現(xiàn)有設(shè)備高出3個(gè)數(shù)量級。 !. :b}t
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研究人員指出，這一概念性論證結(jié)果提供了一種更簡單的、可升級的單分子免標(biāo)記生物感測技術(shù)，使藥物檢測更加快捷精確，可用于檢查運(yùn)動(dòng)員是否服用了違禁藥物以及機(jī)場或機(jī)密要地的安檢，預(yù)防恐怖 分 子藏匿爆 炸物、不法商販走私藥物等，還可能探測人們感染了哪種病毒。 pE$*[IvQ'
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格里喬科說，奇點(diǎn)光學(xué)是一門新興學(xué)科，研究的是光在超常相位的性質(zhì)，他們的成果顯示了這一學(xué)科在實(shí)際應(yīng)用方面的巨大價(jià)值。這只是個(gè)開始，它可能對藥物與病毒探測、安全檢查等產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
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