高灵敏设备研发成功 可模拟犬类嗅觉检测爆炸物

2012-11-23 20:37:38来源: 科技日报
    据物理学家组织网11月20日报道,美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)研究人员研制的一种便携、准确、高灵敏设备,可嗅探出从炸药和其他物质发出的蒸汽。

  研究人员使用微流体纳米技术设计的该探测器,能模拟隐藏在犬类嗅觉受体后的生物机制。该设备既对追踪特定蒸汽分子高度灵敏,又能明确将某一特定物质与相似分子区别开来。

  研究人员表示,狗仍然是利用气味检测爆炸物的黄金标准。但就像人一样,狗也有状况好或坏的一天,也有疲累或烦躁的时候。新研制的设备有着与狗鼻相同或更高的灵敏度,反馈回计算机的数据可显示其检测到了何种类型的分子。

  此项技术的关键在于融合了机械工程学和化学的原理。发表在本月《分析化学》上的该研究成果表明,该设备可检测一种化学名为2,4-二硝基甲苯的空气分子,这是TNT炸药散发出蒸汽的主要成分。人鼻无法探测到微量的这种物质,一直以来主要依靠嗅探犬跟踪此类分子。该技术的灵感就来自于生物学设计乃至犬类嗅觉黏液层的微尺度。

  该设备能实时检测和识别浓度在1ppb(十亿分之一)或以下的某类分子,其特异性和灵敏度是无与伦比的。包装在一个指纹大小硅微芯片中的该设备,其底层技术结合了自由表面微流体学和表面增强拉曼光谱学,用以增强捕获和识别分子的能力。

  一个微尺度流体通道最多能吸收和汇聚6个数量级的分子。蒸汽分子一旦被吸收进微通道,在激光激励下就与能放大其光谱特征的纳米粒子相互作用,装有光谱特征数据库的计算机就能识别捕获到的分子类型。研究人员表示,该项技术也能扩展到某些疾病的诊断或毒品检测等。

关键字:高灵  高灵敏  灵敏  设备

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/1123/article_5101.html
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