武漢木星光電科技有限公司

隨著人類社會(huì)科技的進(jìn)步，激光器本身的發(fā)展從未停息腳步。美國(guó)California大學(xué)Berkeley分校M.Huang和P.Yang等人的“室溫紫外輻射的納米激光器”聲稱是世界上最小的激光器。

納米激光器的微小尺寸可以使光子被限制在少數(shù)幾個(gè)狀態(tài)上，而低音廊效應(yīng)則使光子受到約束，直到所產(chǎn)生的光波累積起足夠多的能量后透過此結(jié)構(gòu)。其結(jié)果是激光器達(dá)到極高的工作效率，而能量閾則很低。納米激光器實(shí)際上是一根彎曲成極薄的面包圈的形狀的光子導(dǎo)線，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米激光器的大小和形狀能夠有效控制它發(fā)射出的光子的量子行為，從而影響激光器的工作。

科學(xué)家研究出新型，簡(jiǎn)單，低成本儀器，通過獲知表面電荷密度或者溶液PH值的變化即可探測(cè)出DNA以及其他生物分子。另一個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)是，這種基于納米激光器的生物感應(yīng)器可通過激光輻射強(qiáng)度探測(cè)表面電荷的情況，這一點(diǎn)也可被用來探測(cè)生物分子的吸收特性。使用激光強(qiáng)度來探測(cè)生物分子過程更為簡(jiǎn)單，因此比常規(guī)用于感應(yīng)器的熒光標(biāo)記或熒光光譜成本低。

基于納米激光器的生物感應(yīng)器通過激光強(qiáng)度的變化來探測(cè)生物分子，這樣既不需要標(biāo)記也不用光譜儀，因此大大簡(jiǎn)化了探測(cè)的過程，這一方法已經(jīng)在DNA分子中得到了驗(yàn)證。談到納米激光生物感應(yīng)器的潛在應(yīng)用，研究組希望該技術(shù)作為一種比以往更為簡(jiǎn)單的方法在人類體液如血液中探測(cè)DNA分子，探測(cè)癌癥以及阿爾茨海默氏癥的標(biāo)記蛋白。

此研究項(xiàng)目從2012年開始，將持續(xù)到2016年，最終目標(biāo)是研發(fā)出基于光子晶體納米激光器的感應(yīng)器，用來探測(cè)生物標(biāo)記，目前在進(jìn)一步簡(jiǎn)化和發(fā)展感應(yīng)器，希望在未來幾年內(nèi)可以投入實(shí)際應(yīng)用。