英国埃克塞特大学给咱们展示了个全球首台微型激光器,能把单个分子或者离子给探测到了。这个大家伙有多大呢?大概是介于0.01毫米到0.1毫米之间,也就跟细菌那么长或者头发丝那么宽。别看它小,里面可是有乾坤。 把这个微型激光器拿起来看,内部像个小小的反射镜。光线在这个腔体里面一直绕着转圈圈。它对周围的一点点小动静都特别敏感,一点点扰动就能让光的频率变了。 为了让这个激光器更灵敏,团队给它表面弄了一层金纳米棒。这个处理过程把光给压缩成分子那么大的小光点了。一旦有分子或者离子在这个金纳米棒上结合,就能在这些小光点上产生明显的信号变化。 为了检测到这些信号,他们又用到了一个叫自外差拍频检测的技术。简单说就是让顺时针和逆时针的激光波互相拍频一下。 这个技术怎么用呢?当有分子结合的时候,光线的拍频频率就会稍微改变一点。系统就是通过听这种频率的变化来判断有没有东西结合了。因为它不用直接测那些特别微弱的光强变化了。 这样做的好处是什么呢?一个是灵敏度高了好多;另一个是因为能同时追踪多个拍频信号,可靠性也就上去了。 这对咱们人类有啥好处呢?这个微型激光器让咱们在癌症、痴呆这些病的早期诊断上更精准了;也能快速检测病毒;还能观察到蛋白质微小结构变化——这可是以前做不到的啊。 还有更厉害的是它把物理、化学和生物学这些知识全融合在一起了。对于把光学领域的新发现变成实实在在能治病救人的生物传感器来说,意义可太大了。