纳米探测

有兄弟姐妹用过纳米级的颗粒探测器吗？国内有销售吗？ 多谢 。

中国科技网讯 据美国每日科学网站近日报道，美国科学家研发出一种名为D2PA的人造纳米材料，将这种材料同用来探测疾病的免疫分析方法相结合，能将这种标准的生物学工具的灵敏度提高300万倍。最新突破将大大改进癌症、阿尔茨海默症等疾病的早期探测情况，因为医生能探测到浓度更低的疾病生物标签。研究发表在最新一期《纳米技术》杂志上。 免疫分析方法这一医学测试主要通过模拟免疫系统的行为来探测生物标签（与疾病有关的化学物质）在样本内的分布情况。当生物标签出现在从人体内提取的样本中时，该免疫分析测试会发出闪闪荧光，实验室可以探测到这些荧光的踪迹。荧光越亮，表明生物标签越多。然而，如果生物标签太少，荧光就会非常微弱从而无法被探测到。免疫分析研究的主要目标之一就是改进探测效率。 现在，普林斯顿大学的科学家们借用纳米技术，大大增强了样本中微弱的荧光，将探测灵敏度提高了300万倍。也就是说，与传统方法相比，改进后的免疫分析方法在生物标签少300万倍的情况下，也可以进行很好的探测。 该研究的领导者、普林斯顿大学工程学院的教授史蒂芬·周表示：“最新突破为免疫分析方法和其他探测方法以及疾病的早期探测和诊断、治疗提供了很多新机会；另外，新方法使用起来也非常方便。”该研究由美国国防部高级研究计划局和美国科学基金会资助。 最新研究取得突破的关键在于科学家们研制出的人造纳米材料D2PA。D2PA是一层薄薄的金纳米结构，其周围被直径仅为60纳米的玻璃柱所环绕，这些玻璃柱每隔200纳米放置一个，每个柱子上都覆盖有一层金。每个柱子的周边都散落着更细小的、直径仅为10纳米到15纳米的金点。在以前的研究中，史蒂芬·周已经证明，这个独特的结构能采用非比寻常的方法提升光的聚合和传输能力，尤其是其可以将表面拉曼散射的效率提高10亿倍。而最新研究也证明，该结构能大大增强荧光信号。 免疫分析除了应用于诊断领域之外，还能广泛用于药物研发和其他生物学研究领域。史蒂芬·周表示，荧光在化学和工程学领域都起着重要的作用，可应用于从发光显示器到太阳能捕获设备等之上，D2PA材料在这些领域也能找到“用武之地”。 史蒂芬·周表示，接下来，他打算进行一些测试，比较D2PA增强的免疫分析方法和传统方法在乳腺癌和前列腺癌方面的测定灵敏度。另外，他也在和纽约史丹基达宁癌症研究中心的科学家们携手合作，研发测试同极早期阿尔茨海默症有关的蛋白质。他说：“使用我们的最新方法，能够很早探测出阿尔茨海默症。”（刘霞） 《科技日报》（2012-06-08 二版）

[b][font=宋体]一、纳米流式检测技术的原理[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术的原理主要基于纳米流式检测仪（[/font][font=Calibri]Flow NanoAnalyzer[/font][font=宋体]，[/font][font=Calibri]FNA[/font][font=宋体]）。这种技术能够覆盖传统流式细胞仪在[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下粒径检测的盲区，包括纳米颗粒以及亚细胞结构、细菌、病毒、外泌体等天然生物纳米颗粒的表征。其检测原理是利用流体聚焦和激光聚焦技术，减小探测区体积、延长被测颗粒穿越激光探测区的时间、降低散射背景、提高激光功率等措施，实现[/font][font=Calibri]200[/font][font=宋体]纳米以下颗粒的检测。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术的工作原理是：当被测颗粒通过激光检测区时，颗粒被激光照射产生散射光和荧光信号。通过一系列光学元件收集并分离散射光和各波段的荧光信号，经过电学系统中的信号转换和数据处理，获得样品的各种理化信息。其中，散射光信号可以用来表征颗粒的大小和粒度，染色后的荧光可以用来表征细胞内特定蛋白的表达水平、细胞的生理状态和分裂周期等。通过对检测到的颗粒进行计数，可以实现颗粒浓度的无标样定量检测。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体]总之，纳米流式检测技术结合了流式细胞术和纳米技术，具有高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，为生物医学研究提供了新的工具，有助于深入研究和了解生物纳米颗粒的特性和功能。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][b][font=宋体]二、纳米流式检测技术的应用[/font][/b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]1[/font][font=宋体]）肿瘤诊断[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]纳米流式检测技术可以对肿瘤细胞进行快速、敏感的检测，并且可以在单细胞水平上进行分析，从而实现早期肿瘤诊断。同时，纳米流式检测还可以检测循环肿瘤细胞（[/font][font=Calibri]CTC[/font][font=宋体]），这是一种正在被广泛研究的肿瘤诊断手段，可以极大地提升肿瘤治疗成功的概率。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]2[/font][font=宋体]）细胞免疫学[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以通过检测细胞表面和内部的特定蛋白质、抗原或基因，实现对细胞的免疫学分析。这种方法可以在单个细胞水平上对细胞进行分类和排序，同时也可以在细胞群体中进行比较分析。这对于了解免疫系统的正常和异常状态，以及研究免疫治疗等方面都有着重要的意义。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]3[/font][font=宋体]）病毒学研究[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]病毒是一种纳米尺度的微生物，纳米流式检测技术可以用于病毒的检测和计数，包括流感病毒、[/font][font=Calibri]HIV[/font][font=宋体]病毒、疱疹病毒等。这种技术还可以用于病毒分型和病毒载量测定等方面。[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]（[/font][font=Calibri]4[/font][font=宋体]）生物分子检测[/font][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术可以用于生物分子的检测，包括蛋白质、核酸、糖类等。这种技术可以用于生物标志物的检测和诊断，以及生物分子相互作用的研究。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体] [/font][font=宋体][b]三、总结[/b][/font][font=宋体] [/font][font=宋体]纳米流式检测技术是一种应用前景广阔的单细胞分析技术。它具有高灵敏度、高通量、高精度的特点，能够针对不同细胞类型和样品进行分析和检测。随着技术不断发展和完善，纳米流式检测技术将有望在医疗诊断、新药开发等领域得到更广泛的应用。[/font][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]更多详情可以查看义翘神州[url=https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service][b]流式细胞检测服务[/b][/url]：[/font][font=Calibri]https://cn.sinobiological.com/services/flow-cytometry-service[/font][/font][b][font=宋体] [/font][font=宋体][font=宋体]义翘神州：蛋白与抗体的专业引领者，欢迎通过百度搜索[/font][font=宋体]“义翘神州”与我们取得联系。[/font][/font][/b][font=Calibri] [/font]

目前我的研究需要用TEM观察纳米线的HRTEM，或者SEM也可以，然后再观察纳米线的1.2-1.7微米阴极荧光。现在的问题是我不知道哪里的TEM或者SEM配了可以探测1.2-1.7微米阴极荧光附件（目前好像大部分设备配置的都是只能探测可见光的附件），期待大家告诉哪里的TEM或者SEM设备可以探测1.2-1.7微米阴极荧光。非常感谢！！

中国科技网讯 在高精度磁感应探测、量子计算机等方面，电子自旋都发挥着重要作用。据物理学家组织网近日报道，德国康斯坦茨大学科学家从理论上研究了将电子自旋和碳纳米管量子点耦合在一起的可能性，结果显示，碳纳米管机械振动会极大影响它所捕获电子的自旋状态，而碳纳米管本身也会受到电子自旋的影响。研究人员指出，发现这种内在的强自旋—机械耦合对研究磁性与物质纳米传感器、量子计算及其他纳米应用设备具有重要意义。相关论文发表在近日出版的《物理评论快报》上。 研究人员从理论上让自旋轨道和碳纳米管量子点耦合在一起。在论文中，他们设想把一段碳纳米管悬置在一个沟槽上，让纳米管发挥声子腔的功能。而后通过一种类似于天线的形式从外部接近共振器来促发共振，将电荷和碳纳米管耦合在一起，碳纳米管由于固有的硬度而按照自身频率振动起来。通过检测其振幅，就能检测出代表耦合的理想自旋态。 该校物理系教授盖多·博卡德解释说，即使接近绝对零度（-273.15摄氏度），温度也会对系统行为造成影响。此外，系统退相干还受声子放射（一种量子化的声波放射）的影响，使自旋松弛。在原子—光量子系统中，自旋松弛就像是自发放出一个光子，但原子自发放射可以用光腔来抑制，光腔具有强耦合机制，能让光子在消失之前，在足够长的光腔中被吸收、放射许多次。 “这就是纳米机械共振的概念。”博卡德解释说，“在我们的研究中，碳纳米管作为声子腔能产生与此类似的效应。如果共振器模型与自旋反转所需的塞曼能量相共振，量子信息就会在自旋和声子之间来回转移；如果不共振，自旋量子比特的寿命就会得到延长。而后者也是量子信息处理器所要研究的。” 该研究的重要影响还在于它能提高纳米管在传感应用方面的性能。博卡德说，磁感应是以电子自旋对外部磁场的敏感度为基础的。当电子自旋和机械共振器（比如振动碳纳米管，通过对电子的限定而携带一个电荷）耦合时，可以用电学方法读取这一信号。反之，当一个小物体放在共振器上时，其共振频率会发生变化，频率变化又会影响自旋，可以通过一种自旋感应电传检测设备读取。物质感应探测就是利用了这种频率变化。 研究人员表示，他们正在考虑下一步把该研究用于量子信息处理过程，让自旋发挥量子比特作用。“量子力学的一个基本问题是它能适用于多大的物体，让该物体保持在量子叠加状态。我们知道，电子和单个原子有量子性质，而我们日常生活中的宏观物体却没有。问题是我们能在多大程度上应用量子法则。”博卡德说，“我们的研究是在单个电子自旋和一个较大物体的机械运动之间生成量子纠缠，这一结果有望在自旋读取研究、新的量子相干、自旋—自旋耦合机制等方面打开新的大门。”（常丽君） 《科技日报》（2012-05-31 二版）

在激光粒度仪的性能指标中测试下限标称为0.1甚至为0.02等,那么这部分粒度是怎么检测出来的呢?如果下限为0.1微米,那么探测器所能接收的前向角度至少要达到70度,或是有后向探测器.如果下限为0.02微米必须要应用后向散射技术,而且还要看后向激光器的波长,如果是普通的红光激光器,波长范围大概为600-800nm的激光器将无法区分纳米级颗粒后向的散射信号区别.所以必须采用波长更短的激光器,比如蓝光激光器,波长405nm等,这样纳米颗粒的后向信号区别会比较明显,但还要有特殊的采样与处理方式,否则测量下限0.02也是无法做到的.具体的方法不便说出,但用户可以采用纳米级颗粒去验证,最好中位径范围在0.05um以下的几种颗粒,比如中位径分别为0.02,0.03,0.04,0.05等几种接近单分散样品,确实在实际中这种验证比较困难,这里只是建议方法而已,希望用户能选择到一款性价比较高的仪器!尤其是检测中位径在0.2-0.02um的用户尤其要注意!

——国家863计划纳米生物技术主题专家张阳德教授访谈录编者按：岁末年初，我国纳米生物领域出现了几件大事：2007年12月31日，中国医药生物技术协会纳米生物技术分会在深圳宣告成立。工程院院士何继善、科学院院士姚开泰等全国近百名专家参加。2008年2月，中国纳米生物技术分会在北京举行第一届委员大会，卫生部纳米生物技术重点实验室主任、卫生部肝胆肠外科研究中心主任、中南大学生物医学工程研究院院长张阳德教授，选举为首届主任委员。大会选举了中国工程院陈志南院士、中国科学院曾益新、魏于全、姚开泰院士、江雷教授5位专家为副主任委员。郭应禄院士等35名业内专家为常务委员。这个汇集我国纳米生物领域的医学、化学、微电子、精密机械加工的专家组成的强大团队，将整合科技界、产业界纳米生物技术的资源，开展国家“863计划”纳米生物技术研究的攻关和实施。为此，我们邀请张阳德教授阐述了我国开发纳米生物技术尤其是在医学应用的战略和关键问题。先发制人，后发制于人记者：科学的交叉与融合，产生了一些新兴的领域。其中纳米生物技术与医用材料，就属于这样的领域。作为国家863计划纳米生物技术的主题专家，你如何看待当今纳米生物技术的发展现状？张阳德：即使你比刘翔跑得还要快，你也得与对手站在同一条起跑线上。我们在现代科技与产业的一些方面，落后于西方发达国家，这并不是我们跑得不够快，而是因为没能站在同一个起点。纳米生物技术是纳米科技与当代生物医学多学科结合的产物，是当代生物技术的前沿和热点。尤其在医药卫生领域有着广泛的应用和巨大的产业化前景。当今国际，由纳米药物载体，纳米生物传感器，纳米生物临床检测诊疗手段引发的新技术革命方兴未艾。据预测，到2010年，纳米生物技术对美国GDP的贡献将达到万亿美元，在日本的市场规模也将达到30万亿日元。在中国这样的人口大国，市场前景更加不可限量。纳米生物技术在医学临床应用，将成为我国重要的战略高技术领域，直接影响着国民经济和社会发展，关系到国家安全和人民健康。记者：目前这一领域中各国的竞争趋势如何？张阳德：先发制人，后发制于人。抢占战略制高点，向来是发达国家发展战略高技术的一个原则。从2000年开始的美国国家纳米技术行动计划，将纳米生物医疗列为突破重点。美国国家卫生研究院（NIH）2001年专门组织了“纳米科技与生物医学”的研讨会，提出了“纳米科技将导致新的生物学和生物工程”的结论。美国NIH在2002年度科研项目计划中，超过50%%的经费是针对生物反恐怖的，其中多数项目的完成希望借助纳米科学技术。美国国家癌症研究所（NIC）的计划是希望借助纳米科学技术，主要包括纳米颗粒材料技术以及纳米传感器技术，形成一些新的、针对恶性肿瘤的早期诊断与治疗技术。欧盟2002年正式推出了第6框架计划（2002～2006年），旨在将科学发展的成果转化为产业界的实际竞争优势。纳米生物技术的研究重点包括先进的药物传递方式、具有生物实体的纳米电子学、生物实体的界面、生物实体的电子探测、生物分子或复合物的处理操纵和探测。

纳米科学技术是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。纳米科技的研究内容 创造和制备优异性能的纳米材料 设计、制备各种纳米器件和装置 探测和分析纳米区域的性质和现象　什么是纳米？　　纳米是尺寸或大小的度量单位：千米（103 ）→米→厘米→毫米→微米→纳米（ 10-9） 4倍原子大小，万分之一头发粗细　纳米科技研究什么问题？　　生物科学技术、信息科学技术、纳米科学技术是下一世纪内科学技术发展的主流。生物科学技术中对基因的认识，产生了转基因生物技术，可以治疗顽症，也可以创造出自然界不存在的生物；信息科学技术使人们可以坐在家中便知天下大事，因特网几乎可以改变人们的生活方式。　　纳米科学是研究在千万分之一米(10-8)到亿分之一米(10-9米)内，原子、分子和其它类型物质的运动和变化的学问；同时在这一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工又被称为纳米技术。 还原论：把物质的运动都还原到原子、分子这一层面上。原子论和量子力学取得了巨大的成功。有机合成；分子生物学；转基因食品、克隆羊；原子光谱和激光；固体电子论和IC；几何光学到光纤通讯。 宏观世界上经典物理、化学、力学的巨大成就：计算机和网络、宇宙飞船、飞机、汽车、机器人等改变了人们的生活方式　　科学技术有认识上的盲区或人类知识大厦上的裂缝。裂缝的一边是以原子、分子为主体的微观世界，另一岸是人类活动的宏观世界。两个世界之间不是直接而简单的联结，存在一个过渡区--纳米世界。例：分子合成 ≤１.5nm, →活体 微电子技术在0.2μm,显微外科只能连接大、小、微血管≤　PM10和PM1.5的微粒几十个原子、分子或成千个原子、分子“组合”在一起时，表现出既不同于单个原子、分子的性质，也不同于大块物体的性质。这种“组合”被称为“超分子”或“人工分子”。“超分子”性质，如熔点、磁性、电容性、导电性、发光性和染、颜色及水溶性有重大变化。当“超分子”继续长大或以通常的方式聚集成大块材料时，奇特的性质又会失去，像真是一些长不大的孩子。　　在10nm尺度内，由数量不多的电子、原子或分子组成的体系中新规律的认识和如何操纵或组合及探测、应用它们---纳米科学技术的主要问题。 原子和分子的微观世界和宏观世界的过渡区内的新现象和新规律 探测纳米长度内物理、化学生物信息的新原理和新方法 新概念和新理论：强关联、强场、快过程、少粒子的量子体系 应用　新科学还是老理论的翻版？历史悠久的新科学技术西汉铜镜和黑漆鼓徽墨漆器催化剂材料感光材料和彩色胶片含有高岭土颗粒的轮胎WHY？不清楚近十年，计算机和材料设计；探测技术STM、AFM、SNOM；IC和生命科学的推动；制备技术发展；理论的发展高强度和高韧性、可自修复、有智能、可再生→新一代纳米材料　为什么小尺寸会有如此重要的影响？ 表面效应 小尺寸效应 量子限域效应　研究目标和可能的应用 材料和制备：更轻、更强和可设计；长寿命和低维修费；以新原理和新结构在纳米层次上构筑特定性质的材料或自然界不存在的材料；生物材料和仿生材料；材料破坏过程中纳米级损伤的诊断和修复； 微电子和计算机技术：2010年实现线条为100nm的芯片，纳米技术的目标为：纳米结构的微处理器，效率提高一百万倍；10倍带宽的高频网络系统；兆兆比特的存储器（提高1000倍）；集成纳米传感器系统； 医学与健康快速、高效的基因团测序和基因诊断和基因治疗技术；用药的新方法和药物“导弹”技术；耐用的人体友好的人工组织和器官；复明和复聪器件；疾病早期诊断的纳米传感器系统 航天和航空低能耗、抗辐照、高性能计算机；微型航天器用纳米测试、控制和电子设备；抗热障、耐磨损的纳米结构涂层材料 环境和能源发展绿色能源和环境处理技术，减少污染和恢复被破坏的环境；孔径为1nm的纳孔材料作为催化剂的载体；MCM-41有序纳孔材料（孔径10-100nm）用来祛除污物；纳米颗粒修饰的高分子材料 生物技术和农业在纳米尺度上，按照预定的大小、对称性和排列来制备具有生物活性的蛋白质、核糖、核酸等。在纳米材料和器件中植入生物材料产生具有生物功能和其他功能的综合性能。，生物仿生化学药品和生物可降解材料，动植物的基因改善和治疗，测定DNA的基因芯片等

http://i1.sinaimg.cn/IT/2012/0710/U5385P2DT20120710181155.jpg癌症早期检测　　生物工程师正在开发微小的纳米颗粒，用来检测早期癌症。　　一些微小的颗粒可能会解决医学上的一个重大问题。这些所谓的纳米颗粒，直径只有几纳米(一纳米为十亿分之一米)，500个这样大小的颗粒排列在一起，才有一根头发丝那么宽。科学家正在对它们进行改造，希望能完成多种任务：将药物输送到人体的特定部位；获取更清晰的器官影像……现在，它们又多了一种用途，科学家想用这些微小颗粒来探测癌细胞，不论它们藏在哪里。　　目前，只有当肿瘤大到在扫描图上看得见时，常用的成像工具才能检测到它们。而纳米颗粒，则可以在一个由1 000万个正常细胞组成的样本中发现单个癌细胞。例如，实验性的纳米医学乳腺癌检测，能够发现比乳房X射线所能发现的小100倍的肿瘤。在包裹上肿瘤细胞特有的蛋白质或遗传物质后，纳米颗粒还可以帮助医生区分肿瘤是在恶性生长，还是进行性炎症，或是良性病灶。　　美国华盛顿大学圣路易斯分校的生物医学工程教授格里高利•兰萨(Gregory Lanza)和同事正在研制一种纳米颗粒，能够追踪并标记新形成的、专为肿瘤供血的血管，而这类血管的产生，是结肠癌、乳腺癌和其他癌症发生过程中的关键步骤。在非肿瘤的组织中，通常不会有这样的血管。理论上，通过这项技术，医生还可以知晓癌症生长的速度，应该采取怎样的治疗措施。　　美国斯坦福大学的诊断放射学教授桑吉夫•萨姆•甘姆希尔(Sanjiv Sam Gambhir)和同事正在研究大肠癌，希望能发现常规结肠镜检查发现不了的轻微恶性病变。研究小组用金和硅制成纳米颗粒，然后添加上一些分子，用来引导纳米颗粒，让它们附着在特定癌细胞上。当附着到结肠或直肠中的肿瘤上时，用一种特殊的内窥镜照射，纳米颗粒就会散射其所发出的光，显示癌细胞的存在。

科技日报讯（记者常丽君）据美国物理学家组织网6月20日（北京时间）报道，美国杜克大学科学家开发出一种碳纳米管制成的“鱼叉”，可用于捕获单个脑细胞发出的信号。相关论文发表在6月19日的《公共科学图书馆·综合》上。 目前用于记录脑细胞信号的电极主要有两种：金属和玻璃。金属电极可用在活动物中，记录脑细胞群体活动峰值及其工作情况；玻璃电极既可用于检测峰值，也能检测单个细胞活动，但却脆弱易碎。以往实验中曾用过碳纳米管探针，但那种电极要么太厚会造成组织损伤；要么太短而限制了电极穿透深度，无法探测到内部的神经元。 最新研制出的碳纳米管“鱼叉”只有一毫米长、几纳米宽，可利用碳纳米管卓越的机电性能来捕获单个脑细胞的电信号。杜克大学神经生物学家理查德·穆尼和该校计算机科学与生物化学教授布鲁斯·唐纳德5年前开始合作，研究用纳米材料来缩小机械并改良探针。他们先以电化技术处理过的钨丝为基础，用自缠多壁碳纳米管延长它，制成了一毫米长的小棒，然后用聚焦离子束将纳米管磨锋利，使其一端逐渐变细到只有一根碳纳米管粗细，就像微小的“鱼叉”。杜克大学神经生物学家迈克尔·普拉特说：“这种碳纳米管‘鱼叉’结合了金属和玻璃电极的优点，无论是在脑细胞内外，它们都能记录良好，非常灵活而且不会碎，可以用来记录活动物的单个脑细胞信号。” 在穆尼的实验室，他们把“鱼叉”分别刺入小鼠脑组织切片和麻醉小鼠大脑中来实验，结果显示探针能传输脑信号，而且有时比传统的玻璃电极效果更好，信号中断的可能性更小。 新探针还能刺穿单个神经元，记录单个细胞的信号，而不是附近的一群神经元。唐纳德强调，这被称为细胞内记录，应是人们首次用碳纳米管在脑切片或完整脊椎动物大脑中记录单个神经元信号。 总编辑圈点 碳纳米管可用于研究单个神经细胞发出的信号，如今的成果就是极好的理论证明。这种对单个神经元信号及神经元之间相互作用的进一步挖掘，将会帮助我们更好地理解大脑的计算功能，从而弥补人类对自身“司令部”认知上的缺陷。从另一个角度看，杜克大学此次所采用的探针技术也十分有前途，可在多领域——包括从基础科学到人脑计算接口、脑组织假体等等方面都有着广泛应用，亦因此其进一步开发备受业界期待。 《科技日报》（2013-06-21 三版）

日前，中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室杜江峰院士、王亚教授等人在量子精密测量领域取得重要进展，提出基于信号关联的新量子传感范式，实现对金刚石内点缺陷的高精度成像，并实时观测了点缺陷的电荷动力学。相关研究成果近日在线发表于《自然光子学》。此次工作中，研究团队提出了一种新的量子传感范式，即利用多个量子传感器之间的信号关联，提升对复杂对象的解析能力和重构精度。研究团队基于自主发展的氮-空位色心制备技术，可控制备出相距约200纳米的三个氮-空位色心作为量子传感系统，通过对随机电场探测展示了这种新的量子传感范式。金刚石是一种性能优异的宽禁带半导体材料，材料中点缺陷的电荷动力学会带来随机的电场噪声。研究团队成功对微米范围内16个点缺陷进行了定位，定位精度最高达到1.7纳米。基于这种关联分辨和精确定位的能力，他们还实现了对每个点缺陷电荷动力学的原位实时探测，为研究体材料内部点缺陷的性质提供了新的方法。研究人员介绍，这一成果展示了基于量子技术的超高灵敏度缺陷探测，甚至在一千亿个正常原子中出现一个缺陷也能探测到。这要比目前最灵敏方法的探测极限提升两个数量级以上，有望为当前十纳米以下芯片中的缺陷检测提供一种强有力的技术手段。[来源：光明日报][align=right][/align]

据美国物理学家组织网近日报道，美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校物理学家开发出一种新型X光显微镜，不仅能透视材料内部结构，而且洞察之细微达到了纳米水平。该显微镜有助于开发更小的数据存储设备，探测物质化学成分，拍摄生物组织结构等。研究论文发表在《美国国家科学院院刊》上。X光纳米显微镜不是通过透镜成像，而是靠强大的算法程序计算成像。“这种数学运算方法相当复杂，其原理有点像哈勃太空望远镜，就是让最初看到的模糊图像变得清晰鲜明。”领导该研究的加州大学圣地亚哥分校副教授奥里格·夏佩克解释说，X光探测到物质的纳米结构后，会生成衍射图案，计算机按照运算法则将这种衍射图案转化为可辨认的精细图像。为了测试显微镜透视物体的能力和分辨率，研究小组用钆和铁元素制作了一种层状膜。目前信息技术行业多用这种膜来开发高容高速、更微小的内存设备和磁盘驱动器。“这两种都是磁性材料，如果结合成一体，就会自然地形成纳米磁畴。”夏佩克说，在显微镜下面，能看到它们形成的磁条纹。层状的钆铁膜看起来就像一块千层酥，层层褶皱形成了一系列的磁畴，就好像一圈圈指纹的凸起。

转载一篇文章[url=http://www.instrument.com.cn/download/search.asp?sel=admin_name&keywords=quanbaogang]欢迎到我的资料库下载[/url][color=blue][b]纳米气敏传感器研究进展[/b][/color]１引言纳米技术是研究尺寸在０１～１００ｎｍ的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术［１］。纳米技术的发展，不仅为传感器提供了优良的敏感材料，例如纳米粒子、纳米管、纳米线、纳米薄膜等，而且为传感器制作提供了许多新型的方法，例如纳米技术中的关键技术ＳＴＭ，研究对象向纳米尺度过渡的ＭＥＭＳ技术等。与传统的传感器相比，纳米传感器尺寸减小、精度提高等性能大大改善，更重要的是利用纳米技术制作传感器，是站在原子尺度上，从而极大地丰富了传感器的理论，推动了传感器的制作水平，拓宽了传感器的应用领域。纳米传感器现已在生物、化学、机械、航空、军事等方面获得广泛的发展。湖南长沙索普测控技术有限公司研制成功电阻应变式纳米压力传感器，这种电阻应变式纳米膜压力传感器，测量精度和灵敏度高、体积小、重量轻、安装维护方便，是一种稳定和可靠的测量压力参数的科技创新产品。利用一些纳米材料的巨磁阻效应，科学家们已经研制出了各种纳米磁敏传感器［２］。在生物传感器中，用纳米颗粒、多孔纳米结构和纳米器件都获得了令人满意的应用［３］。在光纤传感器基础上发展起来的纳米光纤生物传感器，不但具有光纤传感器的优点，而且由于这种传感器的尺寸只取决于探针的大小，大大减小了测微传感器的体积，响应时间大大缩短，满足了单细胞内测量要求实现的微创实时动态测量［４］。 ２纳米气敏传感器的研究现状随着工业生产和环境检测的迫切需要，纳米气敏传感器已获得长足的进展。用零维的金属氧化物半导体纳米颗粒、碳纳米管及二维纳米薄膜等都可以作为敏感材料构成气敏传感器。这是因为纳米气敏传感器具有常规传感器不可替代的优点：一是纳米固体材料具有庞大的界面，提供了大量气体通道，从而大大提高了灵敏度；二是工作温度大大降低；三是大大缩小了传感器的尺寸［５］。２．１基于金属氧化物半导体纳米颗粒的纳米气敏传感器 在气敏传感器的研究中，主要方向之一是在气体环境中依靠敏感材料（例如金属氧化物半导体气敏材料以ＳｎＯ２，ＺｎＯ，ＴｉＯ２，Ｆｅ２Ｏ３为代表）的电导发生变化来制作气敏传感器。目前已实用化的气敏传感器由纳米ＳｎＯ２膜制成，用作可燃性气体泄漏报警器和湿度传感器。在这些纳米敏感材料中加入贵重金属纳米颗粒（例如Ｐｔ和Ｐｄ），大大增强了选择性，提高了灵敏度，降低了工作温度。其性能的具体改善程度与加入贵重金属纳米颗粒的晶粒尺寸、化学状态及分布有关。北京大学王远等人［６］制成一种ＴｉＯ２／ＰｔＯＰｔ双层纳米膜作为敏感材料探测氢气的气敏传感器。其敏感材料的制备方法是先在玻璃衬底上覆盖上一层由Ｐｔ纳米颗粒构成的表面氧化的多孔连续膜，其中Ｐｔ的纳米颗粒直径大约１３ ｎｍ，膜厚大约１００ ｎｍ，然后在ＰｔＯＰｔ膜上覆盖ＴｉＯ２膜，其中ＴｉＯ２纳米颗粒的直径尺寸从３４ ｎｍ到５４ ｎｍ，平均直径４１ ｎｍ。传感器的工作温度在１８０～２００ ℃，ＰｔＯＰｔ多孔膜作为催化剂使ＴｉＯ２纳米膜对氢气产生部分还原作用，从而使传感器在空气中，甚至在ＣＯ、ＮＨ３、ＣＨ４等还原性气体存在的情况下，对氢气都表现出很高的灵敏度和选择性，比较以前的钛基探测氢气的传感器有显著的提高。Ｒａüｌ Ｄìａｚ等人［７］用非电镀金属沉积法沉积Ｐｔ在ＳｎＯ２纳米颗粒的表面，结果证明这种方法对改善气敏传感器催化剂的性能有很大帮助。Ｐｔ和Ｐｄ作为两种主要的贵重金属添加物，它们与衬底有不同的相互作用，Ｐｄ倾向于嵌入纳米ＳｎＯ２晶粒中，而Ｐｔ倾向于形成大的金属颗粒团簇。与传统方法相比，用非电镀沉积法形成的催化剂的不同化学状态，为研究催化剂对气体探测机制的影响提供了一种新的方法。２．２用单壁碳纳米管制作气敏传感器碳纳米管具有一定的吸附特性，由于吸附的气体分子与碳纳米管发生相互作用，改变其费米能级引起其宏观电阻发生较大改变，通过检测其电阻变化来检测气体成分，因此单壁碳纳米管可用作气敏传感器。J．ｋｏｎｇ等人［８］用化学[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]沉积法在分散有催化剂的ＳｉＯ２／Ｓｉ基片上可制得单个的单壁碳纳米管，如图１（ａ）所示，两种金属被用来连接一ＳＳＷＮＴ时，形成金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构，呈现出ｐ型晶体管的性质。气体探测试验是把ＳＳＷＮＴ样品放在一个带着电引线的密封的５００ ｍＬ的玻璃瓶中，通入在空气或者氩气中稀释的ＮＯ２（（２～２００）×１０－６）或者ＮＨ３（０１％～１％），流速７００ ｍＬ／ｍｉｎ。检测ＳＳＷＮＴ的电阻变化，得到的Ｉ／Ｖ关系曲线如图１（ｂ）和（ｃ）所示，在ＮＨ３气氛中其电导可减小两个数量级，而在ＮＯ２气氛中电导可增加３个数量级。其工作机理是半导体单壁碳纳米管在置于ＮＨ３气氛中时，使价带偏离费米能级，结果使空穴损耗导致其电导变小；而在ＮＯ２气氛中时，使价带向费米能级靠近，结果使空穴载流子增加从而使其电导增加。由于金属／ＳＳＷＮＴ／金属结构类似于空穴作为主要载流子的场效应管，所以在源极和漏极之间的电压一定时，电流随着栅极电压增大而减小（如图２所示）。图２中，ｂ曲线是未通入任何气体的栅电压电流关系曲线，曲线ａ和ｃ的栅电压电流关系曲线分别是ＮＨ３和ＮＯ２气氛中测得的。未通入任何气体时，在栅电压为０ Ｖ时，电流是１５ μＡ，若通入有ＮＨ３的气氛中时，电流则几乎变为０ Ａ。那么，如果测ＮＨ３气，我们就将初始栅电压设置在０ Ｖ，则由上图可知样品的电导将减小两个数量级。若测ＮＯ２气体，先将栅电压设置在＋４ Ｖ，未通入ＮＯ２气体前则电流几乎为零，ＮＯ２通入后，电流大大增加，则其电导增加了３个数量级。这样可以使传感器在复杂的气体环境中具有选择性。

http://paper.sciencenet.cn/upload/news/images/2012/1/2012116743192820.jpg金纳米微粒（左）在一组光镊子中的运动被用来探测由周围其他纳米微粒的膨胀所触发的声波。图片来源：Ohlinger等，《物理评论快报》 你有没有想过一个病毒听起来像什么，或者一个细菌在宿主之间游走会发出什么噪音？如果答案是肯定的，那么由于世界上最小耳朵的发明，你或许很快就有机会搞清这一切。“纳米耳”——被一道激光束俘获的金微粒——能够探测到仅为人类听觉阈值一百万分之一的声音。研究人员认为，这项研究将开启“声学显微术”的一个全新领域，后者是利用生物体释放的声音对其进行研究的一门科学。纳米耳的概念起源于1986年被称为光镊子的一项发明。这种镊子利用一个透镜将一道激光束聚焦到一点，从而能够抓住微粒并移动它们。光镊子已经成为分子生物学和纳米技术的一种标准工具，帮助研究人员向细胞内注入脱氧核糖核酸（DNA），甚至在DNA注入后对其进行操作。光镊子还能够用来测量作用于微观粒子上的极小的力；一旦你用激光束控制住你的粒子——而不是由你来让其移动，你便只须用一台显微镜或其他合适的观测设备观察它是否在自动地运动。这也正是纳米耳遵循的道路。声波随着它们经过的介质粒子的前后移动来传播。因此为了探测声音，你需要对这种前后运动进行测量。德国慕尼黑大学光子学与光电学研究团队的光物理学家Jochen Feldmann和同事将一个直径60纳米的金微粒浸入水中，并用光镊子夹住了它。Feldmann的研究团队记录并分析了该粒子响应声振动所产生的运动——这种声振动由在附近水中的其他金纳米粒子的激光感应加热所导致。除了具有前所未有的敏感性外，他们的纳米耳还能够计算声音来自于哪个方向。研究人员提出，使纳米耳的三维阵列一道工作将能够用来监听细胞或微生物，例如细菌和病毒，随着运动和呼吸，它们都能够释放出非常微弱的声振动。Feldmann表示：“这里显然存在着医学上的可能性，我们可以用其来研究适当的人群，但我们首先必须搞清它是如何工作的。”丹麦哥本哈根市玻尔研究所光镊子实验室的生物物理学家Lene Oddershede对此印象深刻，并推测这篇论文会激发该领域的其他科学家在研究微生物时寻求声波的帮助。她说：“这真是一个有趣的想法，并且我们很容易做到这一点，但我们之前从未进行过任何尝试。”然而Oddershede警告说，“我只能说这篇论文从这个意义上将是很鼓舞人心的”，但在超声显微镜变为现实之前，这项试验的设置还需要显著细化，以改进其区分来自随机分子运动的声波的能力。但她对此表示乐观：“我相信他们能够相当快地改进这一设备。”研究人员在最新出版的《物理评论快报》（PRL）上报告了这一研究成果

据国外媒体报道，庞大的粒子加速器正在探索非常微小的世界，但是类似的技术或许有一天可以促进缝衣针大小的飞船进行远距离飞行，甚至是在恒星系间来往穿梭。通过研究纳米推进器(作用相当于便携式粒子加速器)，或许可以在我们的有生之年把微型飞船的速度加速到接近光速，并用它们探索附近的恒星。 欧洲粒子物理研究所耗资100亿美元建造的大型强子对撞机，其目的是确定宇宙是由什么构成的。这个周长达17英里的机器可以把带电质子的速度加速到接近光速。一旦带电质子达到最高速度，它们就会与目标相撞，发生爆炸，生成奇异物质供科学家研究。有一天这种原子撞击的方法可能会给我们展示更多有关其他宇宙区域是由什么构成的信息。它们或许将引领我们到达那里。 从20世纪50年代开始，人类发射大量飞船，前去探索我们的太阳系。我们向每一颗行星(其中包括身份可疑的星体，例如冥王星和冥卫一)、太阳、众多卫星、小行星和彗星发射探测器。最近火星车在这颗红色行星上艰难跋涉，人造卫星围绕地球、月球、火星、金星和土星轨道进行科学研究。但是仅有为数不多的几个探测器走出了我们的太阳系，慢吞吞地飞往更加遥远的区域。例如，“旅行者”号探测器的运行速度大约是每小时40000英里，仅相当于光速的0.00006%。 我们还从没走出庞大的星际空间，探测距离我们最近的恒星——比邻星(Proxima Centauri)。星际空间大的令人难以置信。航天飞机围绕距离地球大约250英里的轨道运行，月球在距离地球大约250000英里的上空飞行。火星距离太阳大约1.4亿英里。而最近的恒星距离地球大约有4.2光年。这意味着从地球发射一束光，它需要用4年多，行进24万亿英里，才能到达距离我们最近的恒星。如果飞船的速度不能达到光速，在一个人的有生之年探索另一颗恒星的目标似乎是不可能实现的。然而事实证明，这个目标实现的可能性显然比听起来更大一些。 进行星际空间探索的办法是利用可以达到令人难以置信的速度的微型飞船，或称纳米飞船。粒子加速器里的质子之所以能达到接近光速的速度，是因为它们非常小，而且非常轻。与此同理，非常小的无人太空探测器也将非常轻，可以达到接近光速的速度，可以进行星际空间探索。密歇根大学(University of Michigan)的研究人员正在制造纳米发动机，有一天这种发动机将能掀起一场迷你飞船新潮流。 布莱恩吉尔斯特(Brian Gilchrist)和他的同事们正在研发利用纳米粒子作为推进材料的推进器。这项研究工作由美国空军资助。这种发动机大部分都是利用微机电系统技术(MEMS)，直接在极薄的硅片上雕刻的。这种技术在半导体工业领域应用非常广泛。该发动机的厚度不超过半英寸(1厘米，其中包括燃料)，拥有好几万个加速器，可以安装在一个不比邮票大的地方。这些“粘贴”上的推进器可以给微型飞船提供能量，让它们飞到很远的地方。 这种工艺被称作“纳米粒子场提取推进器(nano-particle field extraction thruster)”。微小的推进器的工作原理跟庞大的粒子加速器的迷你版本非常类似。这种装置利用堆叠在一起的很多微米厚度的“门”，在导电层和绝缘层之间交替运行，产生电场。这些小但强大的电场给一个导电纳米粒子团充电，并给这些粒子加速，把它们发射到太空，生成快速运行的粒子流。 吉尔斯特说：“在这种情况下，粒子加速器利用电场给带电粒子加速，这些正是现在我们在进行的工作。”由于太空中没有摩擦力，微型飞船经过一次加速，就可以在数年里继续加速。最终达到接近光速的速度，携带着科学仪器飞往其他恒星。然而目前这种纳米粒子推进器还将继续呆在我们的太阳系里。据吉尔斯特说：“这种技术在距离地球更近的地方有很多实际应用途径。”作者：孝文 来源：新浪科技 发布时间：2009-7-13 13:27:04

Winner801光相关纳米粒度仪Winner801是我公司最新推出的基于动态光散射原理的纳米粒度仪，也是国内首款采用光子相关光谱（PCS）技术的纳米粒度仪。它采用我公司自主研制的高速数字相关器和专业的高性能光电倍增管作为核心器件，具有快速、高分辨率、重复及准确等特点，是纳米颗粒粒度测定的首选产品。主要性能特点：先进的测试原理：本仪器采用动态光散射原理和光子相关光谱技术，根据颗粒在液体中的布朗运动的速度测定颗粒大小。小颗粒布朗运动速度快，大颗粒布朗运动速度慢，激光照射这些颗粒，不同大小的颗粒将使散射光发生快慢不同的涨落起伏。光子相关光谱法就根据特定方向的光子涨落起伏分析其颗粒大小。因此本仪器具有原理先进、精度极高的特点，从而保证了测试结果的真实性和有效性；是纳米激颗粒粒度测定的首选仪器。高灵敏度与信噪比：本仪器的探测器采用专业级高性能光电倍增管（PMT），对光子信号具有极高的灵敏度和信噪比，从而保证了测试结果的准确度；极高的分辨能力：使用PCS技术测定纳米级颗粒大小，必须能够分辨纳秒级信号起伏。本仪器的核心部件采用微纳公司研制的CR140数字相关器，具有识别8ns的极高分辨能力和极高的信号处理速度，因此可以得到准确的测定结果。超强的运算功能：本仪器采用自行研制的高速数字相关器CR140进行数据采集与实时相关运算，其数据处理速度高达125M，从而实时有效地反映颗粒的动态光散射信息。稳定的光路系统：采用短波长LD泵浦激光光源和光纤技术搭建而成的光路系统，使光子相关谱探测系统不仅体积小，而且具有很强的抗干扰能力，从而保证了测试的稳定性。高精度恒温控制系统：样品测试区域设计有半导体恒温装置，温控精度高达0.1℃，保证测试样品温度恒定，消除因温度的变化导致介质的折射率、粘度的变化以及布朗运动突变等因素，从而保证测试结果的准确度和稳定性。 适用测试对象：各种纳米级、亚微米级固体颗粒与乳液。

如果我把少量的纳米碳管分散到DMSO中，可以测其C谱吗？

[B]“这是一项应该被写入教科书的重要发现” [/B]纳米颗粒的广泛应用并不意味着科学家对它们的微观结构了如指掌。美国科学家的一项最新研究，首次揭开了科研中经常用到的一种金纳米颗粒的神秘面纱。相关论文以封面文章的形式发表在10月19日的《科学》杂志上。 由于金的活动性弱且对空气和光线都不敏感，实验室中经常用金纳米颗粒作为示踪剂，比如探测样本中是否存在某种DNA或者蛋白质。为了防止不同金纳米颗粒的原子之间形成化学键，科学家经常在金纳米颗粒表面覆盖一层保护性分子层，最常用的是含硫的分子团。如果改造这些含硫分子团，使其具有特殊的绑定位点或者荧光标记，观察和区分金纳米颗粒将更加容易。 尽管如此，科学家对金纳米颗粒的结构却没有清晰的认识，有认为金纳米颗粒是胶质的，形状杂乱，大小不一，还有认为它们是具有同一尺寸和结构的离散分子。 在最新的研究中，美国斯坦福大学Roger Kornberg领导的小组成功制备出了有单层硫醇保护的金纳米颗粒晶体，并利用X射线结晶学技术，首次对它们的精确结构进行了成像。值得注意的是，制备晶体和确定结构一样，都是突破性的进展。

近来使用布鲁克的Vertex 70 红外和拉曼模光谱仪测量碳包覆FeS纳米颗粒。碳的厚度在10个纳米左右。FeS颗粒尺寸在50~100nm之间。raman选择400mW的功率，测试时没有峰，取出样品后发现，样品的中心被烧了一个小坑，并有少量橙红色物质，应该是FeS被氧化成Fe2O3了。如果选择10mW的功率，raman又无法获得峰，没有信号。不知道这种测试的问题出在哪里，是激光功率过高么？这个仪器有什么办法可以测试这种纳米粉体么？请大家指教，感谢！

中国科技网讯 据物理学家组织网5月16日（北京时间）报道，西班牙塞西斯光学技术研究所用石墨烯结合量子点成功研发出一种混合型光电探测器，灵敏度是其同类探测器的10亿倍。研究人员指出，该研究预示了石墨烯在光学传感器和太阳能电池领域的新应用。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术》上。 石墨烯在光电子学和光电探测应用领域极有潜力，具有光谱带宽广、响应迅速的优点，但缺点是光吸收能力弱，缺乏产生多倍载荷子的增益机制。目前的石墨烯光电探测器响应度（一定波长的光在入射功率作用下的输出电流）在0.01A/W以下。 研究人员解释说，所需要的是一种迫使更多光被吸收的方法，石墨烯吸收光的效率仅为3%。为了提高光吸收率，他们转向了量子点。量子点是一种纳米晶体，能根据自身大小吸收不同波长的光。从本质上讲，光电探测器是一种把少量光转化为微小电流的设备，通过检测电流来确定有多少光进入了设备，或者直接用该电流产生其他反应，比如辅助产生摄影图像。 为了制造光电探测器，研究小组首先用标准的胶带法剥离出一层石墨烯作底片，用纳米印刷术在上面印上微小的黄金电极，然后用喷雾瓶将硫化铅晶体喷在上面。这些胶状晶体包含了各种大小的颗粒，几乎能吸收所有波长的光。他们用不同波长的光来照射探测器，检测其电阻和电量。 在制造量子点时，要保证在量子点和石墨烯之间实现配位体交换最大化，最大困难是找到合适的材料组合。研究人员说，他们经多次试验，终于使内量子效率达到了25%。在探测器中，量子点层中的光强烈而且可调，生成的电荷传导到石墨烯，在此电流多次巡回，响应度达到了107A/W。 研究人员还指出，在这种光电探测器基础上，还能造出更多新设备，如数字摄像机、夜视镜以及其他多种传感器设备。（记者 常丽君） 总编辑圈点 石墨烯极高的导电性着实令科学家着迷，也因此激发了科学家利用石墨烯来设计超高速光电探测器。传统的硅基光电探测器不能折叠，也不便宜，而且不够灵敏。多年来，一种便宜、可折叠的光电探测器一直是科学家们的梦想。单层石墨烯似乎可以胜任。然而单层石墨烯吸收光子的能力比硅还差，仅有3%的光子被吸收。而当量子点附着在其表面时，其吸收光子的能力可神奇地提高到50%。这样一来，可以穿在身上的电子产品或许真的不再是梦了。 《科技日报》（2012-05-17 一版）

中国科技网讯 据物理学家组织网近日报道，美国普渡大学等机构的研究人员制成了新型生物传感器，能够以非侵入的方式进行糖尿病测试，探测出人体唾液和眼泪中极低的葡萄糖浓度。这项技术无需过于繁复的生产步骤，从而可降低传感器的制造成本，并可能帮助消除或降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。相关研究论文发表在《先进功能材料》杂志上。 目前的大多数传感器都能测量血液中的葡萄糖，但却不能探测眼泪和唾液中的葡萄糖浓度，而新方法能够应用于唾液、眼泪、血液和尿液中，这在之前还未被证实过。 新型生物传感器包括3个主要部分：石墨烯制成的纳米片层、铂纳米粒子和葡萄糖氧化酶。其中的纳米片仿若微小的玫瑰花瓣，每片花瓣均包含着多个堆叠的石墨烯层。花瓣的边缘也悬挂着不完整的化学键，使铂纳米粒子可以附着在这里。纳米片和铂纳米粒子相结合能够形成电极，随后葡萄糖氧化酶也可附着在铂纳米粒子上。酶能将葡萄糖转化为过氧化物，并且在电极上产生一个信号。 通常情况下，在获得具有纳米结构的生物传感器成品前，需要经历复杂的处理步骤，其中包括光刻、化学处理、蚀刻等。而这些纳米片花瓣的好处就是，它们能够在任一表面上生长，也无需经历这些步骤，因此可称得上是商业化的理想选择。 除了糖尿病测试，此项技术还可用于感测多种化合物以契合其他的医疗状况。例如可将葡萄糖氧化酶替换为谷氨酸氧化酶来测量神经递质谷氨酸，以进行帕金森症和阿尔茨海默症的测试，或是使用乙醇氧化酶来监测体内的酒精。其不仅应用范围很广，同时还兼具快速和便携的优势。 研究人员称，这是首次在这么宽的检测范围内发现如此低的传感极限。这种探测器能探测到浓度为0.3微摩尔的葡萄糖，比其他基于石墨烯、碳纳米管或金属纳米粒子等材质的电气化学生物传感器更为敏感。 此外，这款传感器还能区分源自葡萄糖和其他化合物的信号，如一般存在于血液中的尿酸、抗坏血酸和对乙酰氨基酚等化合物，其通常会导致对传感器的干扰。此外，这些化合物还具有电化学活性，这意味它们自己就能产生电子信号，而不用像葡萄糖一样，需要和酶发生反应后才能生成单个信号。（张巍巍） 《科技日报》（2012-8-28 一版）

一根燃烧的蜡烛1秒钟可以发射出100亿亿个以上的光子，要探测到能量如此小的单个紫外光子一直是世界技术难题。记者昨天获悉，南京大学电子科学与工程学院长江特聘教授陆海为首的研究团队近来获得突破，在国内首先研制出超灵敏度的固体紫外单光子探测器，从而使中国成为继美国之后第二个掌握这一核心技术的国家。　　“自然界中波长小于280纳米的紫外光几乎为零，所以我们探测它相当于在暗室中探测光，只要发现一个小光点就一定是目标。”陆海介绍说，可探测400纳米以下紫外辐射的紫外光探测器，是火焰探测、环境监测、生物医药、空间科学等领域所急需的关键部件，也是关系到国家安全的关键技术，可以用来检测海上油污、卫星遥感监测雾霾等。　　光子是光的最小能量量子，也是光作为信息载体的最小传输单位。一根蜡烛1秒钟释放出的超100亿亿个光子中，假设紫外光子只占万分之一，那么在完全不考虑飞行损耗的情况下，1公里以外，面积为1平方厘米的镜头1秒钟只能接收到1000个紫外光子。专门用来捕捉这些“小家伙”的单光子探测器一直是世界各国研究和竞争的焦点。　　陆海举例说，导弹的飞行尾焰中存在像指纹一样的特殊紫外光谱成分，但距离越远能够传输过来的紫外光就越微弱。利用超灵敏度紫外单光子探测器就有可能在上千公里以外探测和分辨出来袭飞弹，为反制或者规避提供宝贵时间。之前，国际上只有美国罗格斯大学、弗吉尼亚大学、通用电气研发中心三家美国单位成功研制碳化硅单光子探测器。而南大研究团队此次获得突破后，跻身成为第四家。　　南大研究团队研制出的紫外单光子探测器，基于碳化硅半导体芯片技术，能灵敏捕捉到紫外单光子，并且打破了过去依赖于超低温条件的瓶颈。“我们的探测器在150℃下仍能正常工作，这是原来任何单光子探测技术都无法达到的。”陆海说。这一突破也引起了国际关注，欧洲的《今日半导体》杂志专门长文报道了南大的这一研究成果。　　同时，该探测器有显著的成本优势，有望向民用领域大规模推广，比如高压输电线和高铁供电线路上出现电晕、污闪时，可用其远程检测和定位。“目前，紫外火灾报警器用的真空紫外光敏管，综合成本很高。”陆海拿出一枚耳钉大小的器件介绍说，未来用如此小的单光子探测器件，不仅造价更便宜，而且防爆、使用寿命更长。　　眼下，南大研究团队在该领域的部分研究成果已开始进入产业化阶段。过量的紫外线照射易诱发皮肤癌，韩国三星公司日前发布的Note4手机就装备了微型紫外线传感器，受到消费者欢迎。而南大研究团队正在和华为合作的贴片封装紫外探测器，尺寸比米粒还小，也将安装到手机或智能手环中，藉由它，用户可随时随地检测所处环境的紫外线强度，以及时防护。

近日，中国科学技术大学物理学院光电子科学与技术安徽省重点实验室张斗国教授课题组提出并实现了一种基于矢量光场调控原理的动量空间偏振滤波器件。将该滤波器件安装于传统无标记光学显微镜的出射端，它可以对出射光场的背景噪声进行高效抑制，进而采集到单个纳米尺度物体的高对比度、高信噪比光学显微图像。研究成果以“Cascaded momentum-space-polarization filters enable label-free black-field microscopy for single nanoparticles analysis”为题在线发表在综合性学术期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）。[align=center][img=,600,174]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/18c3b2c4-6d3d-4349-b5d2-5c096ac0f32f.jpg[/img][/align]单纳米级物质的无标记光学成像对于各种生物医学、物理和化学研究极为重要。其中一个核心挑战是背景强度远远大于单个纳米物体的散射光强度。在这里提出了一种由级联动量空间偏振滤波器组成的光学模块，它可以进行矢量场调制，阻挡大部分背景场，使背景几乎变黑；相反，只有一小部分散射被阻挡，从而明显提高成像对比度。为了解决这个问题，张斗国教授课题组设计并实现了一种动量空间偏振滤波器件，它可在动量空间进行矢量场偏振调控，大幅度过滤、抑制各类背景噪声，只有单个纳米尺度物体的光散射信号能透过该滤波器件，被探测器采集到，从而实现了单个纳米尺度物体的高对比度、高信噪比的成像探测。[align=center][img=,500,508]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/b5f63213-6cee-41d0-8519-3a9bc7fc69aa.jpg[/img][/align]作为一种应用展示，该动量空间偏振滤波器件被加载到传统全内反射显微镜（Total internal reflection microscopy, TIRM）的出射端，用于单个纳米尺度物体的成像与传感。加载该滤波器后，TIRM被转化为黑场光学显微镜（Black field microscopy (BFM)，相对于常规的无标记暗场光学显微镜，BFM具有更低（更黑）背景噪音，更高探测灵敏度）。BFM可以实时记录了此变化过程，证明BFM可应用于单个纳米颗粒化学反应过程的实时记录，为实时探测单个纳米尺度物体物性演化过程中所发生的物理-化学反应探测提供了新型光子学技术。该动量空间滤波器件的突出特点是：在不改变显微镜内部结构的情况下，它可以使常规的无标记光学显微镜，如表面等离激元共振显微镜、TIRM等近场光学显微镜，具有黑场成像功能，从而大幅度提升其对单个纳米尺度物体的探测灵敏度。本研究工作所发展黑场显微镜为单个纳米颗粒的分析提供了新平台，有望在生物学、物理学、环境科学和材料科学等领域得到广泛应用。该研究工作得到了科技部，国家自然科学基金委、安徽省科技厅、唐仲英基金会等项目经费的支持。相关样品制作工艺得到了中国科学技术大学微纳研究与制造中心的仪器支持与技术支撑。[来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

外观如同一支铅笔，能够探入癌细胞、H7N9等病毒内提取细胞质，还能作为手表齿轮等高精密加工的工具—凭借“纳米探针”的发明，不久前，江苏“星辰纳米”团队以机械能源小组第一名的成绩捧起了全国“创青春·优胜杯”的金奖奖杯，并获得多家创投机构的青睐，开始踏上高科技创新创业之路。　　这支团队的带头人，就是师从中科院朱荻院士的南京航空航天大学在读博士生孟岭超。　　传奇“学霸”—本科三转专业，包揽第一　　传说中，孟岭超是一位叱咤南航的“学霸”：从大二开始三转专业，南航机电学院的工业设计、飞行器制造、航空维修工程和机械制造及其自动化共4个专业被他学了个遍，并且每个专业的综合测评都是No.1，多次获得国家奖学金以及校长通令嘉奖等。保送研究生后，他顺利成为江苏省精密与微细制造技术重点实验室的成员，师从中科院院士朱荻教授，从事精密、微细特种加工技术的研究。三年中已发表论文四篇、公开专利四项，并连续两年获得优秀研究生团队等称号。　　“我这个人从小比较要强，什么事一旦认准就要做到最好。所以在别人‘喝咖啡’的时间，我边‘喝咖啡’边学习，就连坐校车往返于两个校区之间时，我也会看书温习。”孟岭超说，本科期间涉猎多个专业，为后来的研究打下了比较扎实的基础。　　科创“狂人”—每天做试验，一站14个小时　　当“学霸”并不是孟岭超的目标。他真正想做的，是开发自身“小宇宙”搞科创。　　“从大一开始，我就加入了学校的一个科创基金团队，跟着研究生一起装机床、接线路、做实验、建模型、画图纸、查文献、拟仿真、改软件、修设备……就这样从一名科创‘小白’成长为了一枚科创‘狂人’。”他自嘲。　　2010年，就读大三的孟岭超组建了自己的科创团队，开始了全新的科创之路。团队成员来自南航各个专业，在大家的共同努力下，他们的“AGV视觉导航小车”等科创作品获得了多项荣誉。　　就读研究生后，孟岭超的科创课题转为微细特种加工技术。“我刚开始提出把碳纳米管制成加工电极的想法时，几乎没人相信我能成功，因为国内根本没有先例。”孟岭超说，从理论上论证可行后，他每天从早上8点就到实验室，常常一直干到晚上10点，试验平均每三分钟一次，每天要试验上百次，而且只能站着做。“就这样持续试验半年多、失败上万次后，我终于成功地把纳米和微米‘焊接’到了一起。”　　2013 年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛上，他的作品《碳纳米管工具电极的制备与应用》由于突破了国内纳米探针制备技术的空白，打破了国外技术的垄断，得到专家评委的高度评价，获得了江苏省一等奖、全国二等奖。　　创业“新兵”—要用“纳米铅笔”绘出星辰梦想　　此后，孟岭超在导师的指导下，潜心研究、不断改进纳米探针制备技术。今年，由南航创业孵化中心为其团队提供工作场地，江苏星辰纳米科技有限公司宣告成立。目前，赵淳生院士团队以及南航的部分科研团队都在使用他们研制的纳米探针，公司还与国内8家高科技企业建立起合作关系。　　“纳米探针运用于原子粒显微镜，可以实现对癌细胞、H7N9病毒等的探温乃至于提取的一系列过程。而在高精密加工方面，有了纳米探针这样的工具，我们才能生产出更多纳米级的产品。比如手表齿轮，未来如果使用这样的纳米探针制造，精度就会有明显的提高。再比如微型机器人的制造也离不开这样的工具。而一旦这样的微型医疗机器人问世，对于医疗界来说，将具有划时代的意义。”孟岭超告诉记者，过去，国内的研究存在空缺，而国外也常有技术封锁，我国高精密制造业存在“微米利用不足，纳米几乎为零”的发展困境。多年来，朱荻院士的研究就是为了改变这样的现状。　　“星辰公司的目标就是成为国内首创、国际领先的纳米探针生产企业，实现国内微细制造技术从精密到超精密的突破性跨越。”孟岭超说，不久前有一家跨国企业希望购买他们的技术和整个团队，但被他婉言谢绝，“我们更想做一颗独立的星星，在群星闪耀的夜空中，绽放出属于自己的热量与光芒。”　　说这话的时候，这个1989年出生的小伙子满脸绽放自信的光彩。

中国科技网讯 据物理学家组织网6月4日报道，美国马里兰大学纳米物理和先进材料中心的研究人员开发出一种新型热电子辐射热测量计，这种红外光敏探测器能广泛应用于生化武器的远距离探测、机场安检扫描仪等安全成像技术领域，并促进对于宇宙结构的研究等。相关研究报告发表在6月3日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 科学家利用双层石墨烯研发了这款辐射热测量计。石墨烯具有完全零能耗的带隙，因此其能吸收任何能量形式的光子，特别是能量极低的光子，如太赫兹或红外及亚毫米波等。所谓光子带隙是指某一频率范围的波不能在此周期性结构中传播，即这种结构本身存在“禁带”。光子带隙结构能使某些波段的电磁波完全不能在其中传播，于是在频谱上形成带隙。 而石墨烯的另一特性也使其十分适合作为光子吸收器：吸收能量的电子仍能保持自身的高效，不会因为材料原子的振动而损失能量。同时，这一特性还使得石墨烯具有极低的电阻。研究人员正是基于石墨烯的这两种特性设计出了热电子辐射热测量计，它能通过测量电阻的变化而工作，这种变化是由电子吸光之后自身变热所致。 通常来说，石墨烯的电阻几乎不受温度的影响，并不适用于辐射热测量计。因此研究人员采用了一种特别的技巧：当双层石墨烯暴露于电场时，其具有一个大小适中的带隙，既可将电阻和温度联系起来，又可保持其吸收低能量红外光子的能力。 研究人员发现，在5开氏度的情况下，新型辐射热测量计可达到与现有辐射热测量计同等的灵敏度，但速度可增快1000多倍。他们推测其可在更低的温度下，超越目前所有的探测技术。 新装置作为快速、敏感、低噪声的亚毫米波探测器尤具前景。亚毫米波的光子由相对凉爽的星际分子所发出，因此很难被探测到。通过观察这些星际分子云，天文学家能够研究恒星和星系形成的早期阶段。而敏感的亚毫米波探测器能帮助构建新的天文台，确定十分遥远的年轻星系的红移和质量，从而推进有关暗能量和宇宙结构发展的研究。 虽然一些挑战仍然存在，比如双层石墨烯只能吸收很少部分的入射光，这使得新型辐射热测量计要比使用其他材料的类似设备具备更高的电阻，因而很难在高频下正常工作，但研究人员称，他们正在努力改进自身的设计以克服上述困难，其亦对石墨烯作为光电探测材料的光明前景抱有极大信心。（张巍巍） 《科技日报》（2012-06-06 二版）

利用声纳的穿透和反射性，快速探测前后落位差，从而实现对波浪探测，这是一项技术的革新，之前利用浮标或者卫星探测，浮标容易被冲走或者被微生物固蚀，卫星探测成本高，容易出现假象。在此提出方法，欢迎广大朋友集思广益！

原标题 “纳米生物间谍”技术能进入活细胞取样 可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性 科技日报讯 据物理学家组织网近日报道，美国加利福尼亚大学圣克鲁兹分校（UCSC）研究人员开发出一种机器人式的“纳米生物间谍”系统，能从单个活细胞内提取出微量样本，进行RNA或DNA测序，而不会杀死细胞。研究人员表示，这种单细胞“纳米生物间谍”技术是一种了解活细胞内部动态过程的有力工具。相关论文发表在最近出版的美国化学协会《纳米》杂志上。 “我们能从活细胞中拿走一个‘生物间谍’，再把它送回该细胞，在几天内这样重复多次而不会杀死细胞。如果用其他技术，你不得不牺牲这个细胞才能分析它。”该生物传感与生物电技术小组负责人、UCSC巴斯金工程学院生物分子工程教授内德·波曼德说。 “纳米生物间谍”平台是研究小组用纳米吸液管开发的最新设备。纳米吸液管是一种小玻璃管，取液端越来越细，至尖端直径仅50到100纳米。波曼德说：“我能在实验室造出纳米吸液管，这不需要昂贵的纳米制造设备。但要进入一个细胞，问题是即使在高倍显微镜下，你也看不见吸液管尖端，不知道它偏离了细胞有多远。” 实验室博士后研究员亚当·赛格尔解决了这一问题。他基于在一台改造过的扫描离子电导显微镜（SICM），开发出一种反馈控制系统。该系统能利用通过纳米吸液管尖端的离子流作为反馈信号，在尖端接近细胞表面时探测其中的液滴。在尖端进入细胞之前，一种自动控制系统能定位它在细胞上面的位置，然后尖端很快插入穿透细胞膜，通过操控电压有控制地提取一小点细胞内物质。由于吸液管尖端极精细，对细胞造成的损害极微小。 研究小组用这种系统从活细胞中提取的微量细胞物质，估计只有50毫微微升（千万亿分之一升），约一个人体细胞百分之一的量。他们从单个人体癌细胞中提取物质并进行RNA测序，还从人类成纤维细胞中提取了线粒体并对其进行了DNA测序。“人们已经知道，线粒体和多种神经退化疾病有关。该技术可用于深入揭示线粒体基因组变异的重要性。”波曼德说。 该技术应用前景广阔。波曼德希望能与其他研究人员合作，探索其更多用途。“对于癌症生物学家、干细胞生物学家等想要了解细胞内部情况的科学家来说，这是一种多功能的平台。”（常丽君）来源：中国科技网-科技日报 2014年01月20日