上海交大擬用納米光學質譜儀檢測人體癌細胞

摘要：近日，上海交通大學傳來消息，該校朱卡的教授和李金金博士以量子光學和納米材料為研究基礎，在上提出了納米光學質譜儀，也就是業內俗稱的“光秤”，通過對生物DNA分子的質量、染色體的質量等高精度光學測量，來檢測人體內的癌細胞的方案。這一方案的提出，有望為量子測量技術、納米技術、生物醫學技術的發展提供嶄新的平臺和新穎的思維方式。

對這一研究成果，美國物理學會評價道：“這項研究工作有望帶領納米科學進入一個嶄新的測量領域。”*的物理學界*綜述期刊《Physics Reports》也刊登了朱卡的教授團隊該成果的長篇綜述性論文。自1971年創刊以來，該期刊一共只發表了以中國大陸科研機構為*單位的綜述性論文9篇，其中2000年以來共4篇，這也是上海交通大學以*單位在該期刊上發表論文。

朱卡的教授團隊利用表面等離激元和納米材料的耦合系統提出了用全光控制的方法測量微觀粒子的質量。目前預測能地測出單個原子的質量。這一測量的方法是，將待測原子放在一個碳納米管表面，然后用兩束強弱不同的光同時照在碳納米管上，此時探測弱光的吸收譜，就可以得到碳納米管的振動頻率。先后兩次測量碳納米管的振動頻率，得到放入原子前后碳納米管的振動頻率的變化量，通過計算就能得到落入碳納米管表面的單個原子的質量。

據介紹，研究團隊將碳納米管、量子點和表面等離激元的復合系統等系統地組合起來研究，發明了*個全光控制的高靈敏納米光學質譜儀。這一新型的質譜儀采用全光控制，其靈敏度和度比傳統的電學質譜儀高出了將近三個數量級。這項研究工作在現有電學質譜儀上做了很大的提升和改進，用全光學的方法代替了傳統的電學測量。

據介紹，目前正在進行的是通過“光秤”來對單個質子或中子進行測量的研究。朱卡的教授團隊還希望把“光秤”應用到生物DNA分子的研究中，提出了一種癌細胞DNA分子的檢測方法。

據研究團隊介紹，傳統的癌變DNA分子的質量應與正常的DNA分子是不*一樣的。利用這一光學質譜儀的測定原理同樣可以檢測到癌細胞的存在，并有望向醫療和臨床領域進行推廣。