Sciscape新闻内容 [Mar 23, 2004] 生物：病毒有多重？ 编辑：NanoForensics Purdue大学生医工程系Birck Nanotechnology Center Dr.Rashid Bashir的研究小组发表 首次以微机电系统(microelectromechanical systems)，来测量单一病毒重量的方法。根 据该小组的结果，一个天花疫苗里的牛痘病毒(vaccinia)约重9.5fg (femtogram, 10-15g)，那 约是一粒米的万亿分之一的重量。 这个毫微秤(microscale)测重的原理，是观察物体重量增减时的共振频率(resonant frequ ency)变化。首先，矽绝缘晶片(silicon-on-insulator wafer)经由四个步骤的蚀刻，而成 型为与泳池边的跳水跳板(springboard)类似的悬臂梁(cantilever beam)。而悬臂的共振 变化，由雷射都卜勒振动仪(Laser Doppler Vibrometer)来作动态测量。本研究中弹簧– 质量力学系统(spring-mass system) 的共振频率变化和重量的增减，有极高的相关性(R2 = 0. 9 )。当长5μm 、宽1.5μm、厚度30nm的悬臂梁上空无一物时，其共振频率约为1.2MHz。 悬臂梁上有vacinnia，共振频率因为物体重量增加而减少约60kHz。此方法可测量微小到160 ag (attogram, 10-18g)，共振频率变化大约1KHz的物体。 参与此研究的Amit Gupta表示测量微小物体的重量，并非此微共振器(microresonator) 的 唯一功能。如在悬臂梁涂上antibody，可成为高灵敏度的病毒检测器，进一步以「微缩晶 片实验室」(labs-on-a-chip) 来预防及警示生物恐怖活动(Bioterrorism)和即时监测空气中 病毒含量。 目前有关病毒的生物检测需从样品中取得DNA来分析，如此耗时又属破坏性分析方法。此研 究成果提供了一个迅速且非破坏性的病毒初步检测方式。 原始论文： A. Gupta, D. Akin, and R. Bashir; Single virus particle mass detection using mi croresonators with nanoscale thickness.APPLIED PHYSICS LETTERS VOLUME 84, NUMBE R 11, 15 MARCH 2004,1976-1978. 参考来源： Nature Science Update: Tiny scales weigh virus EE Times (02/16/2004) – MEMS sensor detects single virus particle in real-time -- 看不懂 是看到有关微机电的主题才贴上的 --

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