有（yǒu）的（de）人永遠都不知足。早先，康奈爾大學的納米科（kē）技研究者們製造了一種敏感度極高的設備，它能夠探測到單個細菌的質量??大約是665毫微微克，然後他們又製造設備來測量單個病毒的質量（liàng）??大約1.5毫微微克（kè）。現在，利用一種高度精密的技（jì）術，他們已經測量出了單個（gè）DNA分子的質量，大約是995，000道（dào）爾頓??比1微微微克稍重??並且（qiě）甚至可以通過對質量（liàng）進行計算，得（dé）出附在單個受體上的DNA分子個數。 研究者（zhě）稱，這種設（shè）備屬於納（nà）米級電子機械設（shè）備（NEMS），可（kě）以（yǐ）把懸臂製造的（de）小來進一步增強敏感度（dù）。 研（yán）究者們還說，這種技術（shù）可以與微應用流體學結合來對體積（jī）極小的DNA樣本進行基因分析，甚至分（fèn）析一個細胞（bāo）中的樣本。目前基因分析（xī）技術需要對更小的DNA樣本進行研究，使其通過一種叫多聚合酶連鎖反應擴增（PCR amplification）的技術來多次進行複製。DNA分析的用途之一就是可以探測癌症易感基因的基因製（zhì）造者（zhě）。 DNA、蛋白、以及（jí）其他有機分子的（de）質量常（cháng）常都是用道爾頓來標示。1道爾頓，同樣是原子質量的單位，大約（yuē）等於單個質子或中子的質量。與其它質量單位相（xiàng）比，1道爾（ěr）頓是千分之一渺克（kè），1渺克是千分之一微微微克，1微微微克又是千分之一毫微克，1毫微克（kè）又是千分之一皮克，而1毫微克是十億分之一克。 當DNA的體積很大，大到像分子的時候，它們與大多（duō）數病毒相比仍然小得（dé）多，病毒主要是DNA核以及覆蓋在核上的一層蛋白組成。康奈爾大學的研究者們（men）相（xiàng）信它們的研（yán）究能用於發現（xiàn）更小的有機分子包括蛋（dàn）白，並且（qiě）可以在醫療或法醫診斷中獲得更廣泛的應用。 “化學中存在某些（xiē）測量分子的限製。那些設備的（de）質量分辨（biàn）率要比（bǐ）我們所使用的大許多倍，”康奈爾大學應用（yòng）和（hé）工程物理學教授哈羅德?克瑞海德說。他強（qiáng）調說，如果擁（yōng）有識別蛋白質和其他（tā）有機分子的能力就可能會研（yán）究出針對一係列疾（jí）病??包括艾滋病??的探測器。 克瑞海德（dé）與他人共同撰寫論（lùn）文在康奈爾大學（xué）和特拉維夫大學發表了這項最新的研究成果。讀者們（men）可以通過訪問納米快報（Nano Letters）的在線版本，而在下一期納米快（kuài）報中也會刊登這篇論文。 質量測量儀器的（de）基本原理是（shì）備測量體的振蕩頻率差異來判（pàn）斷質量，就像大一點的鍾想起來（lái）要比小（xiǎo）一點的低沉。研究者們把這種原（yuán）理應用到納米級測量，他（tā）們利（lì）用康奈爾大學設計的納米級儀器來創造一係列（liè）細小的懸（xuán）臂（bì）振蕩器（長度約3到5微米，加上矽片厚度約90毫微（wēi）米），想象一下，這就（jiù）像把一大桶原子倒到一個跳水板上（shàng），它會立刻彈起來。在每個懸臂的（de）末端（duān），研究者們放（fàng）置了一個微小的金點（直徑為40毫微（wēi）米）。（1毫微米為十億分之一（yī）米（mǐ），或者是三個矽原子（zǐ）排成一排的長度。一微（wēi）米是1000毫微（wēi）米。） 然後利用一種含有1578個堿基對組成的DNA溶液來衝刷一組懸臂。為了實驗，這些DNA都在之前利用一種叫的分子修改過，這種分子含有硫分子，很易於與黃金結合。結果，一些DNA就會粘附到黃金點上。 在硫醇的（de）激發和激（jī）光的作用（yòng）下，這些（xiē）懸（xuán）臂開始以11到12 Megahertz（MHz）的頻率開始震蕩。這時利用（yòng）另一（yī）道激光來作用於振蕩器並且計算（suàn）由反射光引起的（de）幹擾模式就可以測量出（chū）振蕩頻率。在實驗報告中，1微（wēi）微微（wēi）米的質量（liàng）變化就足（zú）以將振（zhèn）蕩頻率提高（gāo）到50Hz或更高（gāo），這要（yào）看（kàn）振蕩器的尺寸。利用這種最小敏感度最（zuì）高的設備，頻率會提高到194Hz。這是（shì）研究者們不僅可以測量DNA分子粘（zhān）合（hé）物的質量，而且還可以依（yī）據整體提高（gāo）的頻率來計算附在受體上的分子數目。然後通過稀釋溶液，他們就能夠辨別出粘附（fù）在懸臂上的單個DNA分子。 克瑞海德（dé）表示，對於為分子數（shù）量計算或抗體測量（liàng）進（jìn）行DNA分析所使用的設備（bèi）來說，可以利用多組振蕩器，而每組都塗上可以粘附（fù）不（bú）同DNA代碼或抗體形態（tài）的材料，然後通過激光作用就會（huì）分辨（biàn）出出（chū）那些受到影響的振蕩器。 在之前的研究中，克瑞海德所負責的研究組成（chéng）員已經能使用單束激光來作用（yòng）於納米級機械振蕩器的振蕩，並且測量振蕩結果。實驗中，他們發現將激光（guāng）射（shè）到矽基附（fù）近的一個點上時，就可以是振蕩（dàng）器開始振蕩，然後可以利用另一（yī）束更加明亮的聚（jù）焦激光來讀取振（zhèn）蕩結果。他們說，這使振蕩器能夠應用在更加細微的測量（liàng）中。