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科技日報北京2月14日電 (記者劉霞)以色列魏茨曼研究所領導的科學家團隊在最新一期《應用物理評論》雜志網站發表論文,展示了一種對單個電子成像的新方法。該方法目前仍處于初始階段,未來有望為各種不同的分子拍攝“特寫”,這可能徹底改變新藥研發和量子材料的表征。
幾十年來,盡管磁共振成像(MRI)技術在診斷大量疾病方面發揮了重要作用,但仍有一些潛在問題有待解決。例如,MRI讀出效率非常低,需要數千億個分子的樣本量才能發揮作用,這就導致輸出被平均化。對于大多數診斷程序,平均值最佳,但與此同時也會丟失一些細節,而這些細節可能隱藏著很重要的生物學過程。
研究人員解釋道,為獲取單個分子的細節,需要開發出一種能獲取單個分子特寫鏡頭的工具,研究人員可借助這些工具密切觀察重要分子的結構,從而為新發現或新藥研發開辟道路。
鑒于此,在最新研究中,研究團隊開發出了一種可以精確定位電子位置的方法。該方法基于位于一個氮-空位中心附近的旋轉磁場,氮-空位是一種特殊的人造金剛石中原子大小的缺陷,一般被用作量子傳感器。由于該氮-空位僅僅原子大小,這種傳感器對附近的變化特別敏感,由于其量子性質,它可以區分是單個電子還是多個電子,這使它特別適合精確測量單個電子的位置。
研究團隊指出,最新方法朝著精確納米成像邁出了關鍵一步,未來科學家將能夠使用這項技術來對不同分子進行成像,為其拍攝“特寫”。