近日，上海交通大學(xué)宣布，該校物理系教授朱卡的團(tuán)隊(duì)將碳納米管、量子點(diǎn)和表面等離激元的復(fù)合系統(tǒng)等組合起來研究，發(fā)明了*個(gè)全光控制的高靈敏納米光學(xué)質(zhì)譜儀——“光秤”。相關(guān)長篇綜述性論文日前在《物理報(bào)告》（Physics Reports）刊發(fā)。
“這將為量子測量技術(shù)、納米技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展提供嶄新的平臺(tái)和新穎的思維方式。”朱卡的說。
朱卡的和團(tuán)隊(duì)成員李金金利用表面等離激元和納米材料的耦合系統(tǒng)，提出用全光控制方法測量微觀粒子質(zhì)量。該方法可對(duì)生物DNA分子的質(zhì)量、染色體的質(zhì)量以及中性原子的質(zhì)量進(jìn)行無損高精度的光學(xué)測量。美國物理學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)說：“這項(xiàng)研究工作有望帶領(lǐng)納米科學(xué)進(jìn)入一個(gè)嶄新的測量領(lǐng)域。”
朱卡的告訴記者，“光秤”在全光控制的環(huán)境中，不涉及任何電學(xué)參量，這就避免了電路造成的誤差，在極大程度上提高了質(zhì)量測量的靈敏度。另外，現(xiàn)有的測量方法沒有到單個(gè)原子的測量，而只能用一堆原子作為測量單位進(jìn)行反復(fù)測量，然后再估算原子的質(zhì)量。通過全光控制，這種“光秤”的靈敏度和度比傳統(tǒng)的電學(xué)質(zhì)譜儀高出了將近3個(gè)數(shù)量級(jí)。朱卡的表示，這項(xiàng)研究在現(xiàn)有電學(xué)質(zhì)譜儀上作了很大的提升和改進(jìn)，用全光學(xué)的方法代替了傳統(tǒng)的電學(xué)測量。
對(duì)單個(gè)中性原子的測量已告一段落，目前該團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行的是通過“光秤”來對(duì)單個(gè)質(zhì)子或中子進(jìn)行測量的研究。朱卡的團(tuán)隊(duì)還希望把“光秤”應(yīng)用到生物DNA分子研究中，提出了一種癌細(xì)胞DNA分子的檢測方法。據(jù)介紹，傳統(tǒng)的癌變DNA分子的質(zhì)量應(yīng)與正常的DNA分子不*一樣。
“這一高精度‘光秤’還可用于臨床醫(yī)學(xué)。比如，可以檢測癌細(xì)胞的存在。”朱卡的說。
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