美國研發出新型納米材料
美國科學家研發出一種人造納米材料,將這種材料同探測疾病的免疫分析方法相結合,將大大改進癌癥等疾病的早期探測情況。
免疫分析方法主要通過模擬免疫系統的行為來探測生物標簽(與疾病有關的化學物質)在樣本內的分布情況。當生物標簽出現在從人體內提取的樣本中時,該免疫分析測試會發出閃閃熒光,實驗室可以探測到這些熒光的蹤跡。熒光越亮,表明生物標簽越多。然而,如果生物標簽太少,熒光就會非常微弱從而無法被探測到。
普林斯頓大學的科學家們借用納米技術,大大增強了樣本中微弱的熒光,將探測靈敏度提高了300萬倍。該研究的領導者、普林斯頓大學工程學院的教授史蒂芬·周表示:“最新突破為免疫分析方法和其它探測方法以及疾病的早期探測和診斷、治療提供了很多新機會;另外,新方法使用起來也非常方便。”該研究由美國國防部高級研究計劃局和美國科學基金會資助。
最新研究取得突破的關鍵在于科學家們研制出的人造納米材料D2PA。D2PA是一層薄薄的金納米結構,其周圍被直徑僅為60nm的玻璃柱所環繞,這些玻璃柱每隔200nm放置一個,每個柱子上都覆蓋有一層金。每個柱子的周邊都散落著更細小的、直徑僅為10~15nm的金點。這種獨特的結構能采用非比尋常的方法提升光的聚合和傳輸能力,尤其是其可以將表面拉曼散射的效率提高10億倍,能大大增強熒光信號。
免疫分析除了應用于診斷領域之外,還能廣泛用于藥物研發和其它生物學研究領域。史蒂芬·周表示,熒光在化學和工程學領域都起著重要的作用,可應用于從發光顯示器到太陽能捕獲設備等之上,D2PA材料在這些領域也能找到用武之地。
(摘編)