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「超超聲波」精度提高上百倍 可「傾聽」細胞的聲音

新的“超超聲波”技術使用的全新感測器類似如圖中所示的電子掃描顯微鏡下看到的微盤。(University of Queensland)

數十年來潛水艇導航、醫用非侵入式偵聽檢查等各種領域都在使用超聲波。然而新的“超超聲波”(Ultra Ultrasound)技術敏感度提升了上百倍,能感知空氣中分子的移動和生物體內細胞的振動,可用於偵測細胞層面的健康狀況。

超聲波檢查包括聲波的發射和接收分析兩部分。澳大利亞昆士蘭大學(UQ)的研究者們發明了一種全新的超聲波感測器,是一個148微米寬、1.8微米厚的硅膠盤,背後是激光感應裝置。超聲波抵達硅膠盤的各處使其表面形成細微的變形,背後的激光感應器能讀出這些變化,形成精確的圖像。

研究者之一Warwick Bowen告訴New Atlas網,這種激光測量微觀納米級別機械運動的能力,可精確到阿米(attometer,10-18米,相當於千分之一原子核的寬度),原先旨在用於新的量子技術上,但是他們將其用在了超聲波感應上。

Bowen表示,這種新的感應器敏感度比現有技術提升了上百倍,可測量到重力對一個病毒分子作用力如此細微的級別,能聽到空氣中分子的四處移動。從更實用的角度,這種技術很快可用於傾聽單個細胞和細菌的情況。

“在短期內,這種感應器很快可用於研究細胞的健康狀況。”Bowen說,“細胞工作時會振動,傾聽這些振動可感知細胞的生死、健康狀況,是正常還是癌症細胞,以及內部的運作情形。我們的感應器提供了直接從細胞層面聽到這些振動的方法。”

這項技術最終可用於改善空中和水下的導航,並提供高精度醫學影像,或追蹤體內單個細胞的情況。

這份研究近期發表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。◇

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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