科学家研制胜利“纳米耳朵”

金纳米微粒（左）在一组光镊子中的活动被用来探测由四周其他纳米微粒的膨胀所触发的声波。

你有没有想过一个病毒听起来像什幺，或者一个细菌在宿主之间游走会发出什幺噪音？假如谜底是确定的，那幺因为世界上最小耳朵的创造，你或许很快就有机遇搞清这一切。“纳米耳”——被一道激光束俘获的金微粒——可以或许探测到仅为人类听觉阈值一百万分之一的声音。研讨人员以为，这项研讨将开启“声学显微术”的一个全新范畴，后者是应用生物体释放的声音对其进行研讨的一门科学。

纳米耳的概念来源于1986年被称为光镊子的一项创造。这种镊子应用一个透镜将一道激光束聚焦到一点，从而可以或许抓住微粒并移动它们。光镊子已经成为分子生物学和纳米技巧的一种尺度对象，赞助研讨人员向细胞内注入脱氧核糖核酸（DNA），甚至在DNA注入后对其进行操作。光镊子还可以或许用来测量感化于微不雅粒子上的极小的力；一旦你用激光束掌握住你的粒子——而不是由你来让其移动，你便只须用一台显微镜或其他适合的不雅测装备不雅察它是否在主动地活动。这也恰是纳米耳遵守的途径。

声波跟着它们经由的介质粒子的前后移动来流传。是以为了探测声音，你须要对这种前后活动进行测量。德国慕尼黑 学光子学与光电学研讨团队的光物理学家Jochen Feldmann和同事将一个直径60纳米的金微粒浸入水中，并用光镊子夹住了它。

Feldmann的研讨团队记载并剖析了该粒子响回声振动所发生的活动——这种声振动由在邻近水中的其他金纳米粒子的激光感应加热所导致。除了具有前所未有的敏感性外，他们的纳米耳还可以或许盘算声音来自于哪个偏向。研讨人员提出，使纳米耳的三维阵列一道工作将可以或许用来监听细胞或微生物，例如细菌和病毒，跟着活动和呼吸，它们都可以或许释放出异常微弱的声振动。Feldmann表现：“这里显然存在着医学上的可能性，我们可以用其来研讨恰当的人群，但我们起首必需搞清它是若何工作的。”

丹麦哥本哈根市玻尔研讨所光镊子试验室的生物物理学家Lene Oddershede对此印象深入，并推想这篇论文会激发该范畴的其他科学家在研讨微生物时追求声波的赞助。她说：“这真是一个有趣的设法主意，而且我们很轻易做到这一点，但我们之前从未进行过任何测验考试。”然而Oddershede警告说，“我只能说这篇论文从这个意义大将是很鼓舞人心的”，但在超声显微镜变为实际之前，这项实验的设置还须要明显细化，以改良其区分来自随机分子活动的声波的才能。但她对此表现乐不雅：“我信任他们可以或许相当快地改良这一装备。”

研讨人员在最新出书的《物理评论快报》（PRL）上申报了这一研讨结果