超小型传感器检测微生物

在细菌、病毒和其它病原体的检测器中可采用一种叫做纳米悬臂的微细结构，因为污染物粘附其上时它们会以不同频率振动。

由于纳米悬臂的细微尺寸，它比大型设备更为敏感，并可装在污染物检测器上用来预警危险病原体的存在。普度大学(West Lafayette, IN, USA; www.nano.purdue.edu)发现园区(Discovery Park) Birck纳米技术中心的科学家们发现，。为了检测某些病毒而具有抗体涂层的悬臂根据其尺寸不同，所吸附的抗体密度——即单位面积的抗体数量——也不同。将设备浸入含抗体的液体中以便使蛋白质吸附在悬臂表面。

“较长的悬臂不仅因为它们更长而吸附更多的抗体，它们还含有密度更大的抗体，这很让人意外。” 普度大学电气与计算机工程教授暨生物医学工程教授Rashid Bashir说。悬臂的自由端一侧密度更大。工程师们发现如果设备的厚度与蛋白质层的厚度相当，都是纳米级，则抗体附着后悬臂振动更快。此外，涂覆蛋白质的纳米悬臂越长，振动越快，其原因只能解释为抗体密度随悬臂长度增加而增加，Bashir教授说。

一颗一平方厘米的芯片上可制造出数以千计的悬臂，Bashir教授说。所研究悬臂的长度范围在几微米至几十微米之间（微米即百万分之一米），而厚度与抗体涂层厚度差不多，大约为 20纳米。一纳米是十亿分之一米，大约相当于10个氢原子串在一起的长度。

该研究结果在美国科学院过程杂志美国科学院院刊网络版（PNAS）2006年8月28日号上作了描述。科学家们希望开发出能够检测空气和流体中微量病毒、细菌或其它污染物的先进传感器。这些传感器的应用领域包括医院环境卫生监控和国土安全。所谓的“芯片实验室”技术使得有可能用微型传感器取代庞大的实验室设备，并节省时间、精力和材料。

 Birck Nanotechnology Center >> www.nano.purdue.edu