研究人员发明了一种能捕获单个病毒或DNA分子等微型目标的“陷阱”。该技术将有助于科学家对这些物质进行深入研究。
观察溶液中微粒的困难在于,它们受到周围液体分子的胡乱冲撞。目前,科学家用激光手段(如“光镊”)控制这些粒子。但研究人员必须将小于200纳米的分子附着在更大的微粒上,才能用光镊夹住它们,并对其进行研究,而这样做很可能导致分子变形。
在美国艺术与科学研究院近日举行的会议上,斯坦福大学的化学家W. E. Moerner和研究生Adam Cohen介绍了一种捕获装置,能够对抗溶液中5至200纳米粒子的布朗运动。这种抗布朗运动电泳(ABEL)陷阱能够捕获水中小到5纳米的单个荧光(或荧光标记)粒子。显微镜和高速数码相机能记录下溶剂对发光粒子的每次撞击。然后,电脑控制4架微型泵搅动液体,用大小相等的反向作用力推动粒子。
Cohen解释说:“你差不多可以捕获任何你想捕获的物质,在几分钟内抓住并控制单个DNA分子、病毒、纳米级荧光粒子或水分子。”他补充说,这种方法十分温和,甚至可以用来控制那些容易变形的生物多聚物,而不会破坏它们。
马里兰州盖瑟斯堡国家标准技术研究院的物理学家Kristian Helmerson表示,捕获原始形态的纳米粒子,将有助于研究人员研究诸如RNA一类分子的变形机制。他说,如果该方法能够帮助研究人员深入了解蛋白质和RNA,科学家就能设计出更加有效的药物。
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