據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月27日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)加州理工學(xué)院科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)，研制成功首個(gè)能測(cè)量單個(gè)生物分子質(zhì)量的納米機(jī)械裝置。研究人員稱，這項(xiàng)新技術(shù)可在未來(lái)幫助醫(yī)生診斷疾病，支持生物學(xué)家探查細(xì)胞的分子機(jī)制等。相關(guān)研究報(bào)告發(fā)表在同日出版的《自然?納米技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

      這款裝置僅有幾微米大，由與橋梁相似的振動(dòng)結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)一個(gè)粒子或分子降落在橋面時(shí)，它的質(zhì)量會(huì)改變振蕩頻率，從而可顯示出其質(zhì)量。

      新儀器基于能測(cè)量單個(gè)粒子質(zhì)量的納米機(jī)電系統(tǒng)（NEMS）共振器，但此前的設(shè)備并不能確定粒子的著陸點(diǎn)，因此科研人員需要測(cè)量大約500個(gè)相同粒子才能最終確認(rèn)單個(gè)粒子的質(zhì)量。使用利用改進(jìn)后的新儀器，科學(xué)家只需測(cè)量一個(gè)粒子?！斑@一關(guān)鍵性進(jìn)展允許我們可以對(duì)單個(gè)分子進(jìn)行稱重?！痹撔?yīng)用物理和生物工程系教授邁克爾?若科斯說(shuō)。

      研究團(tuán)隊(duì)首先分析了粒子如何能改變橋梁的振動(dòng)頻率。所有的振蕩運(yùn)動(dòng)都由所謂的振動(dòng)模式組成。如果橋梁僅以第一種模式振蕩，其將從一邊振動(dòng)至另一邊，而中間的部分振動(dòng)最為明顯。第二種振動(dòng)模式處于較高的頻率，這意味著橋梁的一半會(huì)沿一個(gè)方向移動(dòng)，另一半則會(huì)沿相反方向運(yùn)動(dòng)，形成S形的振蕩波，貫穿整個(gè)橋梁。同時(shí)，其還具有第三模式和第四模式等。無(wú)論橋梁何時(shí)振蕩，它的運(yùn)動(dòng)都可被看作是這些振動(dòng)模式的組合。研究人員發(fā)現(xiàn)，通過(guò)觀察當(dāng)粒子降落時(shí)第一、二種模式如何改變振動(dòng)頻率，就能確定粒子的質(zhì)量和位置。

      現(xiàn)有質(zhì)譜儀對(duì)于蛋白質(zhì)或病毒等大質(zhì)量分子無(wú)法有效且精確地進(jìn)行測(cè)重，而新裝置針對(duì)大分子也能良好工作，還能擴(kuò)展現(xiàn)有設(shè)備功能，開(kāi)發(fā)新一代質(zhì)譜儀，測(cè)量更多種物質(zhì)的質(zhì)量。此外，新裝置采用標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制造技術(shù)，便于大量生產(chǎn)，成本也較為低廉。未來(lái)，新設(shè)備能被用于監(jiān)測(cè)病患的免疫系統(tǒng)或是診斷免疫性疾病，同時(shí)還有望幫助生物學(xué)家了解細(xì)胞的分子機(jī)制。如通過(guò)對(duì)細(xì)胞內(nèi)的每個(gè)蛋白質(zhì)進(jìn)行多次稱重，科學(xué)家能夠更清晰地知曉蛋白質(zhì)在特定時(shí)刻的動(dòng)態(tài)細(xì)節(jié)。（記者 張巍?。?/P>

    總編輯圈點(diǎn)

     這又是一個(gè)技術(shù)進(jìn)步為科學(xué)研究提供進(jìn)步基石的例子。隨著生命科學(xué)的研究對(duì)象越來(lái)越小，能在更加微觀層面揭示研究對(duì)象屬性的儀器成為生命科學(xué)取得新進(jìn)展的必要條件。半導(dǎo)體微電子加工工藝的發(fā)展，使這種儀器的研制成為可能。它不僅測(cè)量方法更簡(jiǎn)單、精度更高，而且制造工藝成熟、成本低廉，應(yīng)用前景看好。從這種意義上看，美國(guó)科學(xué)家的最新發(fā)現(xiàn)的意義，不僅僅是人類歷史上首次利用納米機(jī)械裝置對(duì)生物分子進(jìn)行稱重，也標(biāo)志著單個(gè)分子質(zhì)量測(cè)量技術(shù)向生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用邁出了直接一步。