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  • 踏樱寻“联”——记中科院苏州纳米所纳米生化平台联合共建实验室
    随着生物大分子制药的飞速发展,产业急需先进的技术平台以加快研究进程并提高整体效率。而苏州工业园区作为改革开放试验田、国际合作示范区的国家重点建设项目,近年来吸引了越来越多的生物制药及细胞研究企业入驻,规划于集齐产业力量,提高科研水平。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所(下称“苏州纳米所”)更是产业内骄楚,此次珀金埃尔默公司有幸与苏州纳米所纳米生化平台进行联合共建实验室,依托其平台为周边企业展示在杂交瘤筛选、表型筛选、小动物活体成像及组织水平生物标记物等研究领域一系列先进的仪器和研究方案。通过本次共建合作希望把更先进的技术和方案带进园区,为生物制药产业发展和转化医学科研创新注入新的活力。双方领导签署合作协议:纳米生化平台主任李炯(右);珀金埃尔默中国区生命科学部业务总监严洁敏(左)双方领导为联合共建实验室揭牌:纳米生化平台主任李炯(左);珀金埃尔默中国区生命科学部业务总监严洁敏(右) 纳米生化平台是院地共建的面向生物制药及转化医学产业领域的开放式研发支持和服务机构,有利的支持了苏州及周边区域生物医药产业的快速发展。“非常感谢珀金埃尔默公司共同组织了如此有意义的共建活动。”中科院苏州纳米所纳米生化平台主任李炯首先致辞对与会者表达了欢迎,“纳米生化平台累积吸纳入驻企业约50家,并向上百家所外用户提供过技术服务。这有赖于大家对于我们的信任,以及合作伙伴给予我们的支持,我们也会在今后的科研工作中与业内专家共同学习探讨,力争为产业做出自己的一份贡献。” “苏州纳米所作为中科院在长三角地区重点建设的国家级科研项目,拥有强大的科学研发能力,对周边地区有十分重要的影响和示范作用。” 珀金埃尔默中国区生命科学部业务总监严洁敏随后谈到,“通过纳米生化平台丰富的行业经验和客户关系,以及珀金埃尔默在生命科学专业知识和先进技术,我们一起努力,必定能帮助周边企业在科研上取得长足进步。” 经过4年的耕耘及努力,珀金埃尔默已经在十余个城市与客户组建了近二十个共建实验室,仅上海复旦大学上海医学院就累计了近400的用户数。去年更是与生化工程国家重点实验一同,在寸土寸金的北京中关村投入了大量的人力和资金成立转换医学共建实验室及转化医学工程委员会。如此持续的巨额投资旨在与业内分享经验,从而辐射到产业链的每个环节,帮助我们的客户完成科研要求并促进产业蓬勃发展。 珀金埃尔默亚太区高级市场经理刘肖也表达了公司多年服务中国客户的感触:“2018年是珀金埃尔默进入中国的第40周年,也恰逢中国改革开放的第40个年头。作为第一批投身于中国的外资企业,这些年来我们始终秉持着以客户需求为先的宗旨。虽然目前共建实验室合作形式在一些城市获得了非常积极地反馈,但是相对于中国市场庞大的市场,这些仍微不足道。珀金埃尔默今后一定会以包括共建实验室等合作形式,持续、大力地对中国市场进行投资。”珀金埃尔默亚太区高级市场经理刘肖致辞随后双方技术专家及参会嘉宾进行了技术交流。相关资料请点击下载:分子影像技术在转化医学研究中的应用:http://www.instrument.com.cn/download/shtml/880945.shtml组织切片多标记技术与新型生物标记物发现:http://www.instrument.com.cn/download/shtml/880943.shtml生物大分子整体解决方案:http://www.instrument.com.cn/download/shtml/880940.shtml 珀金埃尔默技术专家及参会嘉宾珀金埃尔默除了拥有科研合作能力,也不乏一双发现客户美丽之处的眼睛:我们的产品技术经理为各位倾情拍摄苏州纳米所外美景,请您共同欣赏。关于珀金埃尔默作为全球领先的科研仪器和服务提供商,珀金埃尔默公司致力于为创建更为健康的世界而不懈努力。我们的业务涵盖医学诊断、科研和分析仪器等。我们在全球拥有9000名专业技术人员,时刻准备着为客户提供最优质的服务,帮助客户解决各项科学难题。我们在分析检测、医学成像、信息技术和售后服务方面的专业知识,以及深入的市场洞察力,可协助客户为改善我们的生活环境而不懈探索。2016年,珀金埃尔默年应收达21亿美元,为超过150个国家和地区提供服务,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默公司的信息,请访问PerkinElmer官方网站。
  • 【网络讲堂参会邀请】如何沉积纳米粒子 ——纳米粒子单层膜沉积实用指南
    如何沉积纳米粒子——纳米粒子单层膜沉积实用指南 纳米颗粒的二维致密单层膜沉积是多种技术和科学研究的基础。例如,纳米粒子单层膜可以作为传感器上的功能层,也可以用来生产用于纳米球光刻的胶体掩模。但是,怎样才能高效、可靠地得到具有三维自由度的纳米颗粒溶液,并将这些颗粒限制在横跨大基底的(二维)单层中呢?传统的纳米颗粒沉积技术纳米颗粒沉积技术种类繁多。一些相对简单和快速的方法包括溶剂蒸发、浸渍镀膜和旋涂镀膜。然而,这些技术可能会浪费大量的纳米颗粒,并且无法有效控制纳米颗粒的密度和配位结构。溶剂蒸发溶剂蒸发容易产生所谓的咖啡渍圈环效应,这种效应是由马朗戈尼流动引起的。这将导致不均匀沉积,中心的纳米粒子沉积稀疏,而边缘则形成多层纳米粒子沉积。 浸渍镀膜另一方面,如果只是用纳米粒子覆盖基底,浸渍镀膜将是一种很好的技术。然而,使用这种方法沉积纳米颗粒单分子层是非常具有挑战性的。同时,浸渍镀膜需要大量的纳米颗粒,这在处理昂贵纳米颗粒材料时将成为一个大的限制因素。 旋涂镀膜旋涂镀膜也是一种很有吸引力的方法,因为它易于规模化放大,而且在半导体工业中是一种众所周知的技术。然而,使用这种方法,薄膜的质量和多个工艺参数紧密相关,如:自旋加速度、速度、纳米颗粒的大小、基材的润湿性和所用溶剂。这使得对薄膜属性的精确控制变得非常困难。而且,一般旋涂镀膜需要大量的纳米颗粒溶液。 气液界面的单层镀膜在这里,气液界面沉积纳米颗粒单层提供了一种高度可控的沉积方法,可以将其沉积在几乎任何基底上。纳米颗粒被限制在气液界面,界面面积逐渐减小,使得纳米颗粒更加紧密地聚集在一起,从而可以实现控制沉积密度的目的,因为单位区域面积沉积的纳米颗粒的数量很容易计算,这样对纳米颗粒的需求量就会大大降低。 单层薄膜形成后,可以通过简单的上下提拉基底即可将界面上的薄膜转移到基底上。 在线网络研讨会报名如果您对如何制备纳米颗粒单分子膜感兴趣,想获取更多这方面的知识,请报名参加由伦敦大学学院的Alaric Taylor博士举办的题为“纳米颗粒单分子层薄膜沉积实用指南”的网络研讨会。报告人Alaric Taylor简介:Alaric Taylor博士是伦敦大学学院工程和物理科学研究委员会(EPSRC)研究员,他在纳米光子材料的制造,尤其是通过在气-液界面开发胶体单层自组装方面有很高的造诣。 报告内容:? 详细讲解纳米颗粒沉积的具体操作? 指出需要注意的事情? 讲述纳米颗粒沉积的技巧 报告时间:2018年9月13日下午3:00(北京时间)报名联系:如需参会,请填好下列表格中的信息发送至,邮箱:lauren.li@biolinscientific.com;姓名单位邮箱电话特别提醒:因为可能会涉及电脑、系统、耳机等调试问题,建议大家提前5-10分钟进入链接。
  • 全球最小的三维纳米雄鸡贺卡,3D纳米激光直写设备NanoFrazor专业定制
    金鸡报晓已迎春,元宵临近聚福门,Quantum Design China恭祝大家新春愉快,元宵吉祥。上图这幅立体逼真的画作是 Quantum Design China专为您打造的新年特别礼物。看到图像右面的坐标轴,是不是很惊讶?没错,这不是一幅手绘作品,而是借助SwissLitho公司制造的3D纳米结构高速直写设备—NanoFrazor专业定制的三维纳米雄鸡贺卡! 这幅雄赳赳气昂昂的鸡年贺卡,其尺寸仅有10μm*10μm,深度差为50nm,是目前全球小的三维纳米鸡年贺卡。整只雄鸡的微纳尺寸,以及鸡身立体的轮廓和清晰的线条,都体现了3D纳米结构高速直写机NanoFrazor让人膜拜的高直写精度(XY: 10nm, Z: 1nm)、高形貌感知灵敏度(0.1nm),另外还有高速直写,无需显影,实时观察直写效果,无临近效应,无电子/离子损伤等有的特点。 NanoFrazor纳米3D结构直写机的问世,源于发明STM和AFM的IBM苏黎世研发中心,是其在纳米加工技术的新研究成果。NanoFrazor纳米3D结构直写机采用直径为5nm的探针,通过静电力控制实现直写3D高精度直写,并通过悬臂一侧的热传感器实现实时的形貌探测,次将纳米尺度下的3D结构直写工艺快速化、稳定化。该技术自问世以来已经多次刷新了上小3D立体结构的尺寸,创造了上小的马特洪峰模型,小立体地图,小刊物封面等记录。2016年10月,瑞士Swisslitho公司又发布了一款NanoFrazor Scholar,这款小型的纳米加工设备竟然可以放置在实验室桌面上,而且分辨率依然可达到XY:10nm;Z:2nm,轻松实现小于20nm的线宽与间距,更加便于课题组内进行纳米原型器件、微纳光学/光子学/磁学,NEMS、超材料等领域纳米机构与器件的设计与制备,是纳米结构和器件加工制备领域的之选。 2017的年味儿少不了科学的情怀,少不了我们对未知的探索和追求,带着NanoFrazor专业定制的全球小的三维纳米雄鸡贺卡,Quantum Design China祝愿大家在新的科学年中创意无限,收获满满!2017,Quantum Design China将继续伴您左右,提供丰富、的科研设备,便捷、专业的售后服务,助力您的科学研究更有说服力,更具创造力! 相关产品: 3D纳米结构高速直写机NanoFrazor: http://www.instrument.com.cn/netshow/C226568.htm小型台式无掩模光刻系统: http://www.instrument.com.cn/netshow/C155920.htm
  • 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所550.00万元采购激光脉冲沉积
    详细信息 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 江苏省-苏州市 状态:公告 更新时间: 2024-02-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 2024年02月08日 12:18 公告信息: 采购项目名称 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 品目 货物/设备/仪器仪表/其他仪器仪表 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 行政区域 江苏省 公告时间 2024年02月08日 12:18 获取招标文件时间 2024年02月08日至2024年02月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥600 获取招标文件的地点 www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 开标时间 2024年02月29日 13:30 开标地点 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 预算金额 ¥550.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 郭宇涵、王军、李雯 项目联系电话 010-68290599 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购单位地址 苏州工业园区若水路398号 采购单位联系方式 俞老师、赵老师;0512-62872525 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 代理机构联系方式 郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 附件: 附件1 1026.pdf 项目概况 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2024年02月29日 13点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G240661026 项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 预算金额:550.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):550.000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 货物名称 数量 (套) 是否允许采购进口产品 采购预算 1 原位Mask器件级图案化分子束外延设备 1 否 550万元 合同履行期限:合同签订后6个月内交货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目 3.本项目的特定资格要求:1) 投标人须符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条的规定;(具体为供应商参加政府采购活动应当具备下列条件:(一)具有独立承担民事责任的能力;(二)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(三)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(四)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(五)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(六)法律、行政法规规定的其他条件。)2) 投标人须在中华人民共和国境内合法注册、有法人资格并符合工商局或相关行业主管部门核准的经营范围或经营许可;3) 投标人按照招标公告要求购买了招标文件;4) 投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。5) 为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;6) 投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;7)本项目不接受联合体投标 三、获取招标文件 时间:2024年02月08日 至 2024年02月21日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登录“东方招标平台”http://www.oitccas.com注册并购买 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 开标时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆 东方招标 平台(http://www.oitccas.com/),点击 获取采购文件 链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款、保证金(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 地址:苏州工业园区若水路398号 联系方式:俞老师、赵老师;0512-62872525 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 3.项目联系方式 项目联系人:郭宇涵、王军、李雯 电 话: 010-68290599 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:激光脉冲沉积 开标时间:2024-02-29 13:30 预算金额:550.00万元 采购单位:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:东方国际招标有限责任公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 江苏省-苏州市 状态:公告 更新时间: 2024-02-14 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目公开招标公告 2024年02月08日 12:18 公告信息: 采购项目名称 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 品目 货物/设备/仪器仪表/其他仪器仪表 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 行政区域 江苏省 公告时间 2024年02月08日 12:18 获取招标文件时间 2024年02月08日至2024年02月21日每日上午:9:00 至 12:00 下午:13:00 至 17:00(北京时间,法定节假日除外) 招标文件售价 ¥600 获取招标文件的地点 www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 开标时间 2024年02月29日 13:30 开标地点 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 预算金额 ¥550.000000万元(人民币) 联系人及联系方式: 项目联系人 郭宇涵、王军、李雯 项目联系电话 010-68290599 采购单位 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 采购单位地址 苏州工业园区若水路398号 采购单位联系方式 俞老师、赵老师;0512-62872525 代理机构名称 东方国际招标有限责任公司 代理机构地址 北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 代理机构联系方式 郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 附件: 附件1 1026.pdf 项目概况 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 招标项目的潜在投标人应在www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层获取招标文件,并于2024年02月29日 13点30分(北京时间)前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号:OITC-G240661026 项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所原位Mask器件级图案化分子束外延设备采购项目 预算金额:550.000000 万元(人民币) 最高限价(如有):550.000000 万元(人民币) 采购需求: 包号 货物名称 数量 (套) 是否允许采购进口产品 采购预算 1 原位Mask器件级图案化分子束外延设备 1 否 550万元 合同履行期限:合同签订后6个月内交货 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求: 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定; 2.落实政府采购政策需满足的资格要求: 本项目不属于专门面向中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位采购的项目 3.本项目的特定资格要求:1) 投标人须符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条的规定;(具体为供应商参加政府采购活动应当具备下列条件:(一)具有独立承担民事责任的能力;(二)具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度;(三)具有履行合同所必需的设备和专业技术能力;(四)有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录;(五)参加政府采购活动前三年内,在经营活动中没有重大违法记录;(六)法律、行政法规规定的其他条件。)2) 投标人须在中华人民共和国境内合法注册、有法人资格并符合工商局或相关行业主管部门核准的经营范围或经营许可;3) 投标人按照招标公告要求购买了招标文件;4) 投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。5) 为本项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商,不得参加本项目投标;6) 投标单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商,不得参加同一合同项下的政府采购活动;7)本项目不接受联合体投标 三、获取招标文件 时间:2024年02月08日 至 2024年02月21日,每天上午9:00至12:00,下午13:00至17:00。(北京时间,法定节假日除外) 地点:www.oitccas.com;北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 方式:登录“东方招标平台”http://www.oitccas.com注册并购买 售价:¥600.0 元,本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 开标时间:2024年02月29日 13点30分(北京时间) 地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1、投标文件递交地点:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所A415会议室 2、招标文件采用网上电子发售购买方式: 1)登陆 东方招标 平台(http://www.oitccas.com/),点击 获取采购文件 链接图标,或直接输入访问地址(http://www.oitccas.com/pages/sign_in.html?page=mine)完成投标人注册手续(免费),然后登陆系统寻找有意向参与的项目,已注册的投标人无需重新注册。招标文件售价:每包人民币600 元。如决定购买招标文件,请完成标书款缴费及标书下载手续。 2)投标人可以电汇的形式支付标书款、保证金(应以公司名义汇款至下述指定账号)。 开户名称:东方国际招标有限责任公司 开户行:招商银行北京西三环支行 账 号:862081657710001 3)投标人应在平台上填写开票信息。在投标人足额缴纳标书款后,标书款电子发票将发送至投标人在平台上登记的电子邮箱,投标人自行下载打印。 3、以电汇方式购买招标文件和递交投标保证金的,须在电汇凭据附言栏中写明招标编号、包号及用途(如未标明招标编号,有可能导致投标无效)。 4、采购项目需要落实的政府采购政策: (1)政府采购促进中小企业发展 (2)政府采购支持监狱企业发展 (3)政府采购促进残疾人就业 (4)政府采购鼓励采购节能环保产品 七、对本次招标提出询问,请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 地址:苏州工业园区若水路398号 联系方式:俞老师、赵老师;0512-62872525 2.采购代理机构信息 名 称:东方国际招标有限责任公司 地 址:北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层 联系方式:郭宇涵、王军、李雯; 010-68290599, 010-68290530 3.项目联系方式 项目联系人:郭宇涵、王军、李雯 电 话: 010-68290599
  • 欧普图斯光纳科技将参加中国国际纳米技术产业发展论坛暨纳米技术产品展
    纳米技术是当今国际科学技术领域发展的重点学科之一,纳米技术带动了科学技术的巨大进步甚至革命性的突破,发展纳米技术产业也是对国家战略性新兴产业发展有力的推动。在此背景下,由国家科技部、中国科学院、江苏省人民政府共同举办的第三届&ldquo 中国国际纳米技术产业发展论坛暨纳米技术产品展(CHInano2012)&rdquo 将于2012年9月13-15日在苏州国际博览中心举办。 届时,欧普图斯光纳科技将出席本次展会。现诚邀广大客户朋友莅临指导与交流! 官方网址:http://www.chinanoexpo.com/zhxx.asp
  • MetaSPR技术|激发纳米递送新活力
    纳米递送系统利用纳米材料将将药物、生物分子或其他治疗剂精确地递送到体内特定部位增强治疗效果、减少副作用并提升药物稳定性。该系统主要包括核酸递送、基因治疗递送、非病毒性基因传递、脂质纳米颗粒等,广泛应用于癌症治疗、遗传病治疗、疫苗研发、诊断工具等医药领域,为药物递送提供了新的可能性。纳米递送系统中的GPS纳米递送系统(NDDS)的开发成效极大程度上依赖于其靶向性。MetaSPR技术的融入,使得评估纳米载体与目标靶点的结合亲和力的验证变得更为精准,进而有效评判其靶向性能。这一评估步骤对纳米载体设计的优化至关重要,确保NDDS能大幅提升药物疗效并减少不必要的副作用,同时保证符合药品监管的高标准,为顺利进入市场提供必需的数据依据,并促进建立行业标准及推广最佳实践,有力推进了该领域的健康发展。 MetaSPR技术在纳米药物递送系统(NDDS)中的应用Aβ蛋白(Amyloid-β protein)聚集是阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)的关键病理特征之一。抑制Aβ蛋白的聚集是治疗AD的潜在策略。纳米脂质体作为一种药物载体,可以通过封装或与药物分子结合来提高药物的稳定性、生物利用度和靶向性。 MetaSPR技术在脂质体(Liposome)研究中的应用间充质干细胞(MSC)为治疗对现有药物或手术技术无反应的顽固性疾病,特别是脑内炎性疾病提供了巨大的希望。但由于缺乏对生物膜的界面和分子的重视,现有的细胞表面工程技术在提高MSC归巢能力方面效率受限。因此,具有高效率的MSC表面工程改造是非常有必要的。 MetaSPR技术在脂质纳米颗粒(LNP)研究中的应用磷脂分子构成的生物膜是细胞膜的主要成分,纳米颗粒与磷脂分子的相互作用研究有助于理解药物载体与细胞膜之间的相互作用,为设计更有效的药物输送系统提供理论基础。在诊断工具和治疗剂的靶向递送方面,也需要考虑纳米颗粒与磷脂的相互作用,以提高药物的生物利用度和减少副作用。 纳米材料与蛋白冠的相互作用MetaSPR技术在纳米递送领域的突破性应用,无疑照亮了纳米递送系统优化道路上的每一个关键转折,犹如“芯”时代的科技灯塔,引领走向着更加高效、安全、智能化的医疗新领域。
  • 纳米钻石温度计问世 可测量干细胞内部温度
    纳米钻石可用于量子计算机中处理量子信息。近日,哈佛大学的研究人员利用纳米钻石的量子效应,将其变为&ldquo 温度计&rdquo ,测量出了人类胚胎干细胞内部的温度变化,精确度是现有技术的10倍。通过加入金纳米粒子,研究人员还能够利用激光对细胞的特定部分加热甚至杀死细胞,这有望提供一种新的治疗癌症而不损害健康组织的方法,以及研究细胞行为的新手段。研究论文发表在本周的《自然》杂志上。  在这项最新研究中,研究人员使用纳米线将直径约100纳米的钻石晶体注入一个人类胚胎干细胞中,然后用绿色激光照射细胞,使氮杂质发出红色荧光。当细胞内局部温度出现变化时,红色荧光的强度会受到影响。通过测量荧光的强度,便可以计算出相应的纳米钻石的温度。由于钻石具有良好的导热性,就可以像温度计一样显示出其所处细胞内部环境的即时温度。  研究人员同时还将金纳米粒子注入细胞内,然后用激光来加热细胞的不同部位,加热点的选择和温度升高多少都可由纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 来精确控制。&ldquo 现在我们有了一个可以在细胞水平上控制温度的工具,让我们能够研究生物系统对温度变化的反应。&rdquo 参与该研究的哈佛大学物理学家彼得· 毛瑞尔说。  他指出,基础生物学涉及到的很多生物过程,从基因表达到细胞新陈代谢,都会受到温度的强烈影响,纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 将是一个有用的工具。例如,通过控制线虫的局部温度,生物学家可以了解简单有机体的发育。&ldquo 你可以加热单个细胞,研究其周围的细胞是否会减慢或者加快它们的繁殖率。&rdquo 毛瑞尔说。  目前也有一些其他测量细胞温度的方法,比如利用荧光蛋白或碳纳米管,但这些测量手段在敏感性和准确度方面都有欠缺,因为其中的一些成分会和细胞内的物质发生反应。毛瑞尔说,他们的纳米钻石&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度至少提高了10倍,能够检测出细微到0.05开的温度波动。而且其还有改进的余地,因为在活细胞外部,该&ldquo 温度计&rdquo 的敏感度已经达到0.0018开的温度波动。
  • 推进纳米技术进步 FEI中国纳米港开幕
    推进纳米技术进步 FEI中国纳米港开幕screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0FEI高层及政府代表为中国纳米港剪彩 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0FEI全球销售与服务执行副总裁与北大教授彭练矛共同为纳米港揭幕 中国上海 / 2008年1月18日--FEI公司(纳斯达克上市公司代码:FEIC)中国纳米港于今天正式开幕并投入使用,成为FEI公司继北美、荷兰、日本后全球第四家纳米港。纳米港具备的功能,超越了纯展示中心的理念,它所提供的先进技术与应用软硬件令 FEI的专家们可以和客户与伙伴们一起,共同致力于研发拓展创新理念与解决方案,以推进纳米世界的技术进步。 FEI 的4家纳米港均坐落于全球各地技术进步的核心区域,在这些地方聚集了众多客户和合作伙伴,不懈推动着纳米世界的技术发展。上海充满生机,是中国的技术发展高地,其地位举世公认,因此,FEI的第四家纳米港选址于此。考虑到中国一直是纳米技术投入与开发的领航者,FEI纳米港将为中国科学技术突破提供有效的当地支持。screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0中国首个纳米港拥有先进的设备 此次纳米港的开幕典礼吸引了包括FEI中国地区客户、知名学者以及记者等在内的众多宾客参加。FEI公司全球销售与服务执行副总裁盧钰霖在致辞时表示:"在全球为纳米技术开发所做的努力中,中国始终扮演着重要角色,而纳米新技术的问世与应用,将有可能间接帮助人类解决清洁可再生能源、疾病、食品供应、恐怖主义、犯罪等诸多领域内的重大课题。在中国,我们的客户正在电子、生命科学等众多不同领域进行各种学术和商用研发工作,依托中国纳米港,我们得以更好地与他们开展合作,帮助他们的事业不断取得成功,支持中国科技研发持续进步。" screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0FEI的科研人员演示其先进的纳米显微镜产品 screen.width-300)this.width=screen.width-300" border=0嘉宾们感受纳米世界的独特魅力 FEI产品应用专家们深厚的专业知识,再加上FEI纳米港所提供的先进设备,为FEI纳米港和众多领先的政府与学术机构在微观世界的合作研发,提供了至关重要的支持,例如:FEI与美国能源部基础能源科学办公室在TEAM项目上的合作,其解析度达0.5埃。最近,FEI公司又与荷兰物质基础研究基金会(FOM)联合宣布将共同展开纳米研究项目。研究目标为开发高性能电子显微镜及聚焦离子束系统,进而获得单原子图像对材料结构进行改性。 中国纳米港将引进FEI公司的纳米显微镜,为纳米三维材料结构表征与性能分析提供超高分辨率显微技术与设备。其位于中国上海张江高科技园区碧波路690号8号楼。联系电话为+ 86 (0)21-50278805转5606。 关于FEI FEI公司是一个全球性的团体,拥有最先进的工业技术,为客户提供三维表征,分析和材料结构加工的精确信息,直至亚埃级水平。FEI久负盛名的全球用户网络向诸多先进研究与制造领域内的客户开放,加速其纳米研究进程,同时致力于新产品的商业化。FEI公司在全球有四个纳米港(NanoPort),分别位于美国,荷兰,日本和中国上海,它们共同为众多世界级知名客户与专家提供核心技术,致力于纳米新观念和新方案的研究与开发。FEI在全球 50 多个国家建立了销售及支持部门。详情请见www.fei.com
  • 纳米服装,真的有纳米材料吗?
    越来越多的高科技已经进入到我们日常生活之中,比如纳米服装。将纳米级的微粒覆盖在纤维表面或镶嵌在纤维甚至分子间隙间,利用纳米微粒表面积大、表面能高等特点,在物质表面形成一个均匀的、厚度极薄的(肉眼观察不到、手摸感觉不到)、间隙极小(小于100nm)的‘气雾状’保护层。使得常温下尺寸远远大于100nm的水滴、油滴、尘埃、污渍甚至细菌都难以进入到布料内部而只能停留在布料表面,从而产生了防水、防油、防紫外线等特殊效果。但是这些衣物经过洗涤,直到最终被丢弃,其中的纳米颗粒又会对环境造成负担。如何测定和评价纳米科技纺织品的纳米颗粒数量和尺寸分布,是纺织行业面对的新课题。 二氧化钛(TiO2)纳米颗粒具有紫外线防护功能和抗菌特性,并且能够提高织物的亲水性并减少异味,因此被越来越多的应用到纺织行业。本应用报告使用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS),研究了几种商业纺织产品中TiO2纳米颗粒的释放情况。样品用于评估的五种纺织样品均从当地商店购买,如表1所述。40%TiO2纳米颗粒(30-50 nm)悬浮液购自美国研究纳米材料公司(US Research Nanomaterials™ ,位于美国德克萨斯州休斯顿市)。为了促使纳米颗粒分散,将Triton X-100(购自西格玛奥德里奇公司Sigma- Aldrich™ ,位于美国密苏里州圣路易斯)添加到所有溶液中,最终浓度为0.0001%。实验测量总钛时,将0.25g的每种纺织样品切成小片,放入5mL浓硝酸(65%)和1mL的浓氢氟酸(49%)中,放入微波炉中消解。消解后,每个样品添加6mL 10%H3BrO3(v/v),放入微波炉中与HF络合15分钟。然后,用去离子水将样品定容至50mL,并采用常规ICP-MS进行分析。检查TiO2纳米颗粒从织物中的释放情况时,每个样品取400cm2,浸入200mL去离子水中。对容器超声处理15分钟,然后将其放在摇床上(每分钟150次)24小时。对容器进行第二次超声处理,然后取出等分液体进行分析。向空白去离子(DI)水中掺入2.7μg/L TiO2纳米颗粒,作为对照品。如有必要,用去离子水进一步稀释样品,并在两次稀释之间进行超声处理,以最大程度地减少纳米颗粒团聚。所有分析均在珀金埃尔默(PerkinElmer)的NexION电感耦合等离子体质谱仪上进行,该质谱仪上运行Syngistix™ 以用于ICP-MS软件。进行纳米颗粒分析时,使用Syngisitix纳米应用模块进行数据收集和处理。表2示出了进行TiO2纳米颗粒分析的NexION工作条件。实验结果图1示出了TiO2纳米颗粒(对照品)和三个样品的信号。这些图表清晰地显示了样品之间的差异:虽然TiO2纳米颗粒对照品显示出可重复的、均匀的粒度分布,但样品的纳米颗粒粒度分布更大,高达200nm。此外,同一类型的样品之间也存在差异,如样品A和D所示。样品B和样品C不含大量TiO2纳米颗粒。下面的表3和表4,分别为A~E样品中的总Ti含量和TiO2纳米颗粒的尺寸和浓度。婴儿连体衣A和B形成了有意思的对比:A含有的基本全是TiO2纳米颗粒,而B含有的基本都是其他形态的Ti离子。结论本研究表明,SP-ICP-MS能够检测和测定纺织品中释放的TiO2纳米颗粒。使用SP-ICP-MS可以快速分析大量颗粒,能够提供单个颗粒的信息,克服了常规纳米颗粒分析技术的局限性。本研究结果表明,各个纺织产品都含有粒度和浓度不等的TiO2纳米颗粒。了解更多应用资料和产品信息,扫描下方二维码,下载珀金埃尔默单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SPICP-MS)表征织物中TiO2纳米颗粒的释放相关资料。
  • 《自然》:世界最小纳米激光器在美问世
    研究人员最近展示了一种有史以来最小的激光器,其包含一个直径仅为44纳米的纳米粒子。该器件因能产生一种称为表面等离子的辐射而被命名为“spaser”。这项新技术可允许光子局限在非常小的空间内,一些物理学家据此认为,就像晶体管之于现今的电子产品,spaser也许将成为未来光学计算机的基础。 美国诺福克大学材料研究中心物理学教授米哈伊尔诺基诺夫表示,现今最好的消费电子产品可在大约10吉赫兹的速度上运行,但未来的光学器件的运行速度可达到几百太赫兹范围。一般来说,光学器件难以实现小型化,是因为光子无法限定在比其一半波长更小的区域内。但以表面等离子形式与光作用的器件就能将光限定在非常紧密的位点上。 诺基诺夫说,目前科学家们正在基于等离子的新一代纳米电子设备的理论研究上努力探索。与以前的其他等离子器件不同的是,spaser能有效地产生和放大这些光波。诺基诺夫及同事在近期的《自然》杂志上发表了此项研究成果。 spaser包含一个直径仅为44纳米的单纳米粒子,激光器的其他不同部分的功能则与常规激光器无异。在普通激光器中,光子通过可放大光线的增益介质在两个镜面间反弹。而spaser中的光则围绕一个等离子形式的纳米粒子核中的金球表面进行反弹。 此中的挑战是确保这种能量不会快速从金属表面消散。诺基诺夫及其团队通过在金球上喷涂嵌有染料的硅层来实现这一要求。硅层可作为增益媒介。来自spaser的光可作为等离子体保持在限定区域,亦可作为可见光范围的光子离开粒子表面。像一个激光器一样,spaser必须“泵”入必要的能量,研究人员利用光脉冲轰击粒子来达到这个目的。 常规激光器的大小取决于其使用的光波长,反射面间的距离不能小于光波长的一半,在可见光范围大约为200纳米。spaser则是利用等离子体解决了此局限。诺基诺夫说,spaser也许将能做到一个纳米大小,但任何小于这一尺寸的纳米粒子,其功能就会丧失。 美国乔治亚州大学物理学教授马克斯托克曼称,和目前最快的晶体管相比,spaser虽具有同等的纳米尺度,但其速度要快上1000倍,这为制造速度超快的放大器、逻辑元件和微处理器提供了可能。 诺基诺夫则表示,spaser不仅能在光子计算机领域找到用武之地,也能在现今使用常规激光器的领域得到应用。更为现实的应用领域就是磁性数据存储业。现今用于硬盘的磁性数据存储介质已达到其物理极限,扩展其存储能力的方法之一就是在其记录过程中用非常小的光点对介质进行加热,而这必须使用纳米激光器才能做到。
  • 纳米材料,激发你的好奇心
    激发好奇心纳米材料纳米材料是近几十年来最伟大的技术成就所用的基石。它们为医药、可再生能源、化妆品、建筑材料、电子设备等领域的突破性改进奠定了基础。纳米材料具有形成新材料的潜力,因此其性质和相互作用成为研究的热点。安东帕是全球研究人员的可靠合作伙伴:世界排名前100位的大学中有96所,每天至少使用我们的一种仪器。安东帕独特而灵活的纳米材料研究仪器组合为客户实验室提供了前瞻性的解决方案,今天购买的仪器,也为未来提供了无数的可能性。纳米颗粒01纳米颗粒是一种用于许多不同领域的超细单元,从生物医学、制药到储能技术。由于它们的尺寸,很难进行跟踪和测量,但了解它们的特性是非常必要的,这样就可以设计它们来实现它们的目的。不同的测量技术可用于制备和表征纳米粒子,如微波合成、原子力显微镜、动态光散射、SAXS、激光衍射等。左右滑动查看更多022D材质单层材料是非常广泛应用的研究重点,包括纳米尺寸的应变计,用于人体植入的纳米晶TiO2涂层,以及原子台阶对生长现象的影响,或例如,研究阳极或阴极组件的2D材料结晶度,以便在电池中更快更有效地进行能量转移。安东帕公司的各种测量解决方案和不同技术在二维材料的表征中发挥着重要作用,如可进行温度控制的掠入射小角X射线散射(GISAXS)、原子力显微镜(AFM)、表面zeta电位或真密度仪。左右滑动查看更多复合材料03复合材料将两种或两种以上材料的不同特性结合在一起,形成一种新材料,其特性与单个部件不同。复合材料与固溶体和混合物的区别在于,它们各自的组分保持分离和区别。因此,研究和了解复合材料的性能对其应用至关重要。涉及到流变学研究或孔径表征金属有机框架(MOF)气体吸附分析仪。左右滑动查看更多04半导体在信息处理、全彩显示和新型传感器技术等领域,对纳米结构的理解和表征在前所未有的技术发展中起着至关重要的作用。安东帕的解决方案有助于我们时代的技术进步。它们包括颗粒尺寸的表征和表面zeta电位的研究,以改进化学机械抛光工艺,以及用掠入射小角X射线散射(GISAXS)分析纳米图形表面。
  • 湖南大学2000平米打造世界级纳米医学实验室
    湖南大学化学生物学与纳米医学研究所大楼竣工揭牌  5月27日上午,随着湖南大学化学生物学与纳米医学研究所大楼的竣工揭牌,2000平米实验室正式投入使用,标志着这个由中国“千人计划”顶尖人才着力打造的“世界级”研究所迈出了崭新步伐。  该所筹建于2013年,以湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室和该校化学化工学院、生物学院为依托,拥有以美国总统科技委员会顾问、美国科学院院士、工程院院士、医学院院士ChadMirkin为核心的、国际顶尖的纳米技术专家与化学生物学专家团队。2015年,该专家团队成功入选中国“千人计划”顶尖人才与创新团队项目,目前全国高校仅5个团队入选。  化学生物与纳米医学原理与工具的原始创新是当今世界化学、生物、医学研究的制高点,已成为推动全世界生物学、医学发展的根本驱动力。湖南大学审时度势,整合国内国外优势资源,以创建中国第一个世界级的化学生物学与纳米医学研究中心为目标。  筹建3年多来,该所在研发世界领先的纳米技术、分子探针、靶向药物等原创性技术方面,深入开展了一系列卓有成效的研究工作,在发现和鉴定数种重大疾病标志物、研发创新药物等方面所取得的原创成果,将极大地促进世界临床医学的重大变革和技术提升。【原标题:湖南大学“放大招”:打造世界级纳米医学研究中心(图)】
  • 精确测量纳米级物体温度有新招
    日常生活中通常是用温度计接触物体来测量其温度,然而,测量比人发丝的宽度要小1000倍的纳米级物体的温度,却是一个非常棘手的任务。现在,英国埃克塞特大学和伦敦大学学院的研究小组开发出一种方法,可在纳米级物体的表面温度与周围环境有所不同时,通过分析它们在空气中紧张的运动即布朗运动,来准确测量其温度。该研究成果发表在最新一期的《自然· 纳米技术》上。  1827年,苏格兰植物学家罗伯特· 布朗发现水中的花粉及其他悬浮的微小颗粒不停地做不规则的曲线运动,称为布朗运动。人们长期都不解其中原理。50年后,J· 德耳索提出,这些微小颗粒是受到周围分子的不平衡碰撞而导致的运动。这在后来得到爱因斯坦的研究证明。布朗运动也就成为分子运动论和统计力学发展的基础。  当温度升高,液体分子的运动越剧烈,同一瞬间来自各个不同方向的液体分子对颗粒撞击力就越大,小颗粒的运动状态改变也就越快。故温度越高,布朗运动越明显。由此,该研究小组发现,纳米级物体的表面温度可以通过分析其布朗运动而确定。  埃克塞特大学天文学系量子信息理论家珍妮特· 安德斯博士说:&ldquo 这种运动是由与空气碰撞的分子引发的。研究发现这种碰撞的影响携带了物体表面温度的信息,通过观察其布朗运动,可识别这些信息和推断温度。&rdquo   据每日科学网、物理学家组织网近日报道,研究人员捕获在激光束中的玻璃纳米球,令其悬浮在空气中后加热至融化,借此观察这些纳米级物体的升温。这种技术甚至可以辨别穿过微小球体表面的不同温度。  伦敦大学学院詹姆斯· 米伦博士说:&ldquo 在纳米尺度,与空气碰撞的分子有很大的不同。通过测量纳米粒子和周围空气之间能量如何转移,我们学到了很多。&rdquo   对于许多纳米技术设备,精确了解其温度尤为必要,因为它们的运作在很大程度上依赖于温度。这项发现也有助于目前正努力把大的物体引入量子叠加态的研究。未来其可进一步影响大气中气溶胶的研究,并为控制环境平衡过程的研究打开了一扇门。
  • 新型纳米级激光发生器新型研发成功
    p style="line-height: 1.75em "  据美国劳伦斯伯克利国家实验室研究人员报告说,他们找到一种新的方法,可用于制作纳米尺度的线材以及色彩可调谐的纳米级激光发生器。/pp style="line-height: 1.75em "  这些线材最小直径200纳米,融入多种其他材料,能够发出明亮和稳定的激光,有望应用于光电子领域,实现数据传输等应用。/pp style="line-height: 1.75em "  这项研究由劳伦斯伯克利国家实验室研究员兼加利福尼亚大学伯克利分校化学教授杨培东主持。借助一种简单的化学浸渍溶剂工艺,研究人员让材料“自我组合”成纳米晶体、板材和线材。/pp style="line-height: 1.75em "  研究人员在美国《国家科学院学报》上发表论文介绍说,他们把一种含铅薄膜浸入含有铯、溴和氯的甲醇溶剂,再将溶剂加热至50摄氏度,所形成的含铯、铅和溴的晶体结构线材直径在200纳米至2300纳米之间,长度在2微米至40微米之间。/pp style="line-height: 1.75em "  杨培东说:“让人惊异的是,这其中的化学过程相当简单。”相比之下,如果以标准工艺制作纳米线材,需要昂贵的仪器和高温等苛刻条件,效果却未必理想。/pp style="line-height: 1.75em "  在激光实验中,纳米线材作为激光发生器被置于一块石英基底上,在另外一个激光发生器激发下发出光线。研究人员确认,接受单个脉冲持续时间极短(仅为1秒钟的10万万亿分之一)的可见紫色激光脉冲激发后,纳米级激光发生器发出的光线超过10亿个周期,显示出极为稳定的性能。/pp style="line-height: 1.75em "  按照杨培东的说法,这是据他所知迄今为止第一个完全以无机材料、即不含碳材料制作的纳米级激光发生器。而且实验表明,这种激光器发出的光线在一定范围内可调谐,包括可见绿光和蓝光等波段。/pp style="line-height: 1.75em "  借助透视电子显微镜,研究人员发现,纳米线材的晶体结构与天然生成的钙钛矿相似,类似于盐,易受空气中水分的侵蚀。针对这一缺陷,杨培东设想,可以用聚合物或其他材料涂覆纳米线材,保护它免受侵蚀。/pp style="line-height: 1.75em "  纳米级激光发生器所使用的这类纳米新材料,在开发新一代高效太阳能电池中同样显现应用前景。杨培东说,创制纳米级激光发生器有望为这些材料开拓一个全新前沿应用领域。/ppbr//p
  • 纳米级量子传感器实现高清成像
    日本东京大学科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位,首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务,从而能够检测磁场中的极小变化,实现了高分辨率磁场成像。氮化硼是一种含有氮和硼原子的薄晶体材料。氮化硼晶格中人工产生的自旋缺陷适合作为传感器。(a)六方氮化硼中的硼空位缺陷。空位充当用于磁场测量的原子大小的量子传感器,对磁场敏感,像一个纳米“磁针”。(b)量子传感器纳米阵列的光致发光。通过分析响应微波的光致发光强度的变化,研究人员可测量每个传感器点的磁场。图片来源:东京大学研究团队研究团队在制作出一层薄的六角形氮化硼薄膜后,将其附着在目标金丝上,然后用高速氦离子束轰击薄膜,这样就弹出了硼原子,形成了100平方纳米的硼空位。每个光点包含许多原子大小的空位,它们的行为就像微小的磁针。光斑距离越近,传感器的空间分辨率就越好。当电流流经导线时,研究人员测量每个点的磁场,发现磁场的测量值与模拟值非常接近,这证明了高分辨率量子传感器的有效性。即使在室温下,研究人员也可检测到传感器在磁场存在的情况下自旋状态的变化,从而检测到局部磁场和电流。此外,氮化硼纳米薄膜只通过范德华力附着在物体上,这意味着量子传感器很容易附着在不同的材料上。高分辨率量子传感器在量子材料和电子设备研究中具有潜在用途。例如,传感器可帮助开发使用纳米磁性材料作为存储元件的硬盘。原子大小的量子传感器有助于科学家对人脑进行成像、精确定位、绘制地下环境图、检测构造变化和火山喷发。此次的纳米级量子传感器也将成为半导体、磁性材料和超导体应用的“潜力股”。
  • 自支撑纳米级碳膜的制备研究
    成果名称自支撑纳米级碳膜的制备研究单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介:在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验等科研工作中,都需要用到自支撑薄膜作为靶膜、剥离膜或X 射线过滤器,这些膜的厚度范围覆盖几十纳米到几十微米。因此自支撑薄膜的制备成为这些实验成功与否的关键问题之一,这方面的研究已经成为核科学技术、材料科学与物理学的研究热点。此外,随着近年来激光驱动离子加速的兴起,人们发现激光轰击固体靶可以有效地加速质子到很高的能量(例如100MeV质子),从而可以提供一种台面大小的装置,用于取代体积庞大的常规离子加速器。这不仅对高能物理加速器具有重要意义,还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价,而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。2011年,北京大学物理学院颜学庆教授申请的&ldquo 自支撑纳米级碳膜的制备研究&rdquo 项目获得第三期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用阴极弧沉积方法在平面硅、玻璃和载波片上成功制备了厚度可以精确控制的纳米级碳膜,精确度达到(± 1nm)。该碳膜能够与基底分离,并被放到带孔的金属模板上。此外,课题组还为其将要开展的激光离子加速实验和串列加速器研究提供了厚度小于10nm的固体靶材。目前相关工作已经顺利结束,此项工作的成果已经申请了专利并有相关论文发表,课题组研制的自支撑薄膜将在低能核物理、激光核物理、原子核化学试验和激光驱动离子加速等科学研究中进行推广。2012年,该项目获得了科技部国家重大科学仪器设备开发专项支持。应用前景:不仅对高能物理加速器具有重要意义,还可以显著降低癌症治疗等应用型加速器的体积和造价,而纳米级薄膜正是激光驱动粒子加速的关键元件。知识产权及项目获奖情况:已申请专利。
  • 纳米级磁共振成像仪“出世”
    美国IBM公司研究中心和斯坦福大学纳米探索中心的科学家们共同开发出一种磁共振成像仪(MRI),其分辨率要比常规MRI高出1亿倍。发表在《美国国家科学院院报》的这项研究成果,标志着为在纳米级研究复杂3D结构提供分子生物学和纳米技术工具方面迈出了重大一步。 通过将MRI的分辨率扩展到如此精细的程度,科学家们已经开发出一种显微镜,随着技术的进一步发展,该显微镜最终也许足以揭示蛋白质的结构和相互作用,为个性化医疗和靶标药物的开发取得更新进展铺平道路。该成就也将对从蛋白质到集成电路等材料研究产生影响,此类材料的研究对详细了解原子结构至关重要。 IBM研究中心战略与运营副总裁马克戴恩表示,该项技术有望提供非侵入的方式来展示诸如蛋白质等生物结构的三维细节,将给人们观察病毒、细菌、蛋白及其他生物分子的方法带来革命性变化。 这项成果的取得得益于一种称为磁共振力显微镜(MRFM)技术,该技术依赖于超细磁力的探测,除了高分辨率,该成像技术还有更进一步的化学特性优势,可“看到”表面下的东西。而且与电子显微镜不同的是,该技术不会对敏感的生物材料造成破坏。 十多年来,IBM科学家在MRFM领域一直占据着领军的地位。现在,IBM领导的研究小组已大幅提升了MRFM的灵敏度,并将其与先进的三维图像重建技术相结合,这使得他们首次能揭示纳米尺寸生物体的MRI。该技术应用于烟草花叶病毒样本时,获得的分辨率可低至4纳米(烟草花叶病毒的宽为18纳米)。 该新技术与使用梯度和成像线圈的常规MRI不同。研究人员使用MRFM来检测置于显微悬臂下样品的微小磁力,这个悬臂是一个状如跳板的薄硅片。当样本氢原子中的磁自旋与周围纳米级磁尖发生作用时,激光干涉就可跟踪悬臂的运动。对磁尖进行三维扫描,就可对悬臂的震动进行分析,从而建立起一个三维图像。 IBM研究中心纳米技术部主任丹?路加尔说,作为医疗成像领域众所周知的有力工具,MRI显微能力一直非常有限,而纳米MRI技术能够展现出个别蛋白质分子与分子化合物的内部结构,这是人们了解生物功能的关键。研究人员接下来将努力增强MRFM的灵敏度,希望能在半导体或是医学领域,显示单个分子与原子的影像。
  • 硅表面生长纳米激光器技术问世
    据美国物理学家组织网近日报道,美国加利福尼亚大学伯克利分校科学家利用新技术直接在硅表面生长出了极微小的纳米柱,形成一种亚波长激光器,这一成果将为制造纳米光学设备如激光器、光源检测仪、调制器、太阳能电池等带来新的突破。  硅材料奠定了现代电子学的基础,但它在发光领域还有很多不足之处。工程人员转向了另外一族名为III-V半导体的新材料,以此来制造光基元件,如发光二极管和激光器。  加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员通过金属—有机化学蒸发沉积的方法,在400摄氏度条件下,用一种III-V族材料铟镓砷在硅表面生长出纳米柱。这种纳米柱有着独特的六角形晶体结构,能将光线控制在它微小的管中,形成一种高效导控光腔。它能在室温下产生波长约950纳米的近红外激光,光线在其中以螺旋形式上下传播,经过光学上的相互作用而得以放大。  研究人员指出,将III-V和硅结合制成单一的光电子芯片面临的最大障碍是,目前制造硅基材料的工业生产设备无法与制造III-V设备兼容。“要让III-V半导体在硅表面上生长,与硅制造设备兼容是关键,但由于经济和技术方面的原因,目前的硅电子生产设施很难改变。我们选用了一种能和CMOS(互补金属氧化半导体,用于制造集成线路)兼容的生长工艺,在硅芯片上成功整合了III-V纳米激光器。传统方法生长III-V半导体,要在700摄氏度或更高温度下进行,这会毁坏硅基电子元件。而新工艺在400摄氏度下就能生长出高质量III-V材料,保证了硅基电子元件正常发挥功能。”主要研究人员、加州大学伯克利分校电学工程与计算机科学教授康妮张-哈斯南说。  张-哈斯南还指出,这种亚波长激光器技术将对多科学领域产生广泛影响,包括材料科学、晶体管技术、激光科学、光电子学和光物理学,促进计算机、通讯、展示和光信号处理等领域光电子学的革命。“最终,我们希望加强这些激光的特征性能,以实现光子和电子设备的结合。”
  • 亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器
    1 引 言激光干涉位移测量技术具有大量程、高分辨力、非接触式及可溯源性等优势,广泛应用于精密计量、微电子集成装备和大科学装置等领域,成为超精密位移测量领域中的重要技术之一。近年来,随着这些领域的迅猛发展,对激光干涉测量技术提出了新的测量需求。如在基于长度等量子化参量的质量基准溯源方案中,要想实现1×10−8 量级的溯源要求,需要激光干涉仪长度测量精度达0. 1 nm 量级;在集成电路制造方面,激光干涉仪承担光刻机中掩模台、工件台空间位置的高速、超精密测量任务,按照“ 摩尔定律”发展规律,近些年要想实现1 nm 节点光刻技术,需要超精密测量动态精度达0. 1 nm,达到原子尺度。为此,国际上以顶级的计量机构为代表的单位均部署了诸如NNI、Nanotrace 等工程,开展了“纳米”尺度测量仪器的研制工程,并制定了测量确定度在10 pm 以下的激光干涉测量技术的研发战略。着眼于国际形势,我国同样根据先进光刻机等高端备、先进计量的测量需求,制定了诸多纳米计量技术的研发要。可见,超精密位移测量技术的发展对推进我国众多大高端装备具有重要战略意义,是目前纳米度下测量领域逐步发展的重大研究方向。2 激光干涉测量原理根据光波的传播和叠加原理,满足相干条件的光波能够在空间中出现干涉现象。在激光干涉测量中,由于测量目标运动,将产生多普勒- 菲佐(Doppler-Fizeau效应,干涉条纹将随时间呈周期性变化,称为拍频现象。移/相移信息与测量目标的运动速度/位移关系满足fd = 2nv/ λ , (1)φd = 2nL/ λ , (2)式中:fd为多普勒频移;φd为多普勒相移;n 为空气折射率;v 和L 为运动速度和位移;λ 为激光波长。通过对干涉信号的频率/相位进行解算即可间接获得测量目标运动过程中速度/位信息。典型的干涉测量系统可按照激光光源类型分为单频(零差式)激光干涉仪和双频(外差式)激光干涉仪两大类。零差式激光干涉测量基本原理如图1 所示,其结构与Michelson 干涉仪相仿,参考光与测量光合光干涉后,经过QPD 输出一对相互正交的信号,为Icos = A cos (2πfd t + φ0 + φd ) , (3)Isin = A sin (2πfd t + φ0 + φd ) , (4)式中:(Icos, Isin)为QPD 输出的正交信号;A 为信号幅值;φ0 为初始相位。结合后续的信号处理单元即可构成完整、可辨向的测量系统。图1 零差激光干涉测量原理外差式激光干涉仪的光源是偏振态相互垂直且具有一定频差Δf 的双频激光,其典型的干涉仪结构如图2 所示。双频激光经过NPBS 后,反射光通过偏振片发生干涉,形成参考信号Ir;透射光经过PBS,光束中两个垂直偏振态相互分开,f2 光经过固定的参考镜反射,f1 光经运动的测量镜反射并附加多普勒频移fd,与反射光合光干涉后形成测量信号Im。Ir = Ar cos (2πΔft + φr ) , (5)Im = Am cos (2πΔft + φm ), (6)式中:Δf、A 和φ 分别为双频激光频差、信号幅值和初始相位差。结合式(5)和式(6),可解算出测量目标的相位信息。图2 外差激光干涉测量原理零差式激光干涉仪常用于分辨力高、速度相对低并且轴数少的应用中。外差式激光干涉仪具有更强的抗电子噪声能力,易于实现对多个目标运动位移的多轴同步测量,适用于兼容高分辨力、高速及多轴同步测量场合,是目前主流的干涉结构之一。3 激光干涉测量关键技术在超精密激光干涉仪中,波长是测量基准,尤其在米量级的大测程中,要实现亚纳米测量,波长准确度对测量精度起到决定性作用。其中,稳频技术直接影响了激光波长的准确度,决定激光干涉仪的精度上限;环境因素的变化将影响激光的真实波长,间接降低了实际的测量精度。干涉镜组结构决定光束传播过程中的偏振态、方向性等参数,影响干涉信号质量。此外,干涉信号相位细分技术决定激光干涉仪的测量分辨力,并限制了激光干涉仪的最大测量速度。3. 1 高精度稳频技术在自由运转的状态下,激光器的频率准确度通常只有±1. 5×10−6,无法满足超精密测量中10−8~10−7的频率准确度要求。利用传统的热稳频技术(单纵模激光器的兰姆凹陷稳频方法等),可以提高频率准确度,但系统中稳频控制点常偏离光功率平衡点,输出光频率准确度仅能达2×10−7量级,无法完全满足超精密测量的精度需求。目前,超精密干涉测量中采用的高精度稳频技术主要有热稳频、饱和吸收及偏频锁定3 种。由于激光管谐振腔的热膨胀特性,腔长随温度变化呈近似线性变化。因此,热稳频方法通过对谐振腔进行温度控制实现对激光频率的闭环调节。具体过程为:选定稳定的参考频标(双纵模激光器的光功率平衡点、纵向塞曼激光器频差曲线的峰/谷值点),当激光频率偏离参考频标时,产生的频差信号用于驱动加热膜等执行机构进行激光管谐振腔腔长调节。热稳频方法能够使激光器的输出频率的准确度在10−9~10−8 量级,但原子跃迁的中心频率随时间推移受腔内气体气压、放电条件及激光管老化的影响会发生温度漂移。利用稳频控制点修正方法,通过对左右旋圆偏振光进行精确偏振分光和对称功率检测来抑制稳频控制点偏移的随机扰动,同时补偿其相对稳定偏置分量。该方法显著改善了激光频率的长期漂移现象,阿伦方差频率稳定度为1. 9×10−10,漂移量可减小至(1~2)×10−8。稳频点修正后的激光波长仍存在较大的短期抖动,主要源于激光器对环境温度的敏感性,温差对频率稳定性的影响大。自然散热型激光器和强耦合水冷散热型激光器均存在散热效果不均匀和散热程度不稳定的问题。多层弱耦合水冷散热结构为激光管提供一个相对稳定的稳频环境,既能抑制外界环境温度变化对激光管产生的扰动,冷却水自身的弱耦合特性又不影响激光管性能,进而减小了温度梯度和热应力,提高了激光器对环境温度的抗干扰能力,减少了输出激光频率的短期噪声,波长的相对频率稳定度约为1×10−9 h−1。碘分子饱和吸收稳频法将激光器的振荡频率锁定在外界的参考频率上,碘分子饱和吸收室内处于低压状态下(1~10 Pa)的碘分子气体在特定频率点附近存在频率稳定的吸收峰,将其作为稳频基准后准确度可达2. 5×10−11。但由于谐振腔损耗过大,稳频激光输出功率难以超过100 μW 且存在MHz 量级的调制频率,与运动目标测量过程中产生的多普勒频移相近。因此,饱和吸收法难以适用于多轴、动态的测量场合。偏频锁定技术是另一种高精度的热稳频方法,其原理如图3 所示,通过实时测量待稳频激光器出射光与高精度碘稳频激光频差,获得反馈控制量,从而对待稳频激光器谐振腔进行不同程度加热,实现高精度稳频。在水冷系统提供的稳频环境下,偏频锁定激光器的出射光相对频率准确度优于2. 3×10−11。图3 偏频锁定热稳频原理3. 2 高精度干涉镜组周期非线性误差是激光干涉仪中特有的内在原理性误差,随位移变化呈周期性变化,每经过半波长,将会出现一次最大值。误差大小取决光束质量,而干涉镜组是决定光束质量的主导因素。传统的周期非线性误差可以归结为零差干涉仪的三差问题和外差干涉仪的双频混叠问题,产生的非线性误差机理如图4 所示,其中Ix、Iy分别表示正交信号的归一化强度。其中,GR为虚反射,MMS 为主信号,PISn 为第n 个寄生干涉信号,DFSn 为第n 阶虚反射信号。二者表现形式不完全相同,但都会对测量结果产生数纳米至数十纳米的测量误差。可见,在面向亚纳米、皮米级的干涉测量技术中,周期非线性误差难以避免。图4 零差与外差干涉仪中的周期非线性误差机理。(a)传统三差问题与多阶虚反射李萨如图;(b)多阶虚反射与双频混叠频谱分布Heydemann 椭圆拟合法是抑制零差干涉仪中非线性误差的有效方法。该方法基于最小二乘拟合,获得关于干涉直流偏置、交流幅值以及相位偏移的线性方程组,从而对信号进行修正。在此基础上,Köning等提出一种基于测量信号和拟合信号最小几何距离的椭圆拟合方法,该方法能提供未知模型参数的局部最佳线性无偏估计量,通过Monte Carlo 随机模拟后,其非线性幅值的理论值约为22 pm。在外差干涉仪中,双频混叠本质上是源于共光路结构中双频激光光源和偏振器件分光的不理想性,称为第1 类周期非线性。对于此类周期非线性误差,补偿方法主要可以从光路系统和信号处理算法两个方面入手。前者通过优化光路可以将非线性误差补偿至数纳米水平;后者通过椭圆拟合法提取椭圆特征参数,可以将外差干涉仪中周期非线性误差补偿至亚纳米量级;两种均属补偿法,方法较为复杂,误差难以抑制到0. 1 nm 以下。另一种基于空间分离式外差干涉结构的光学非线性误差抑制技术采用独立的参考光路和测量光路,非共光路使两路光在干涉前保持独立传播,从根本上避免了外差干涉仪中频率混叠的问题,系统残余的非线性误差约为数十皮米。空间分离式干涉结构能够消除频率混叠引起的第1 类周期非线性误差,但在测量结果中仍残余亚纳米量级的非线性误差,这种有别于频率混叠的残余误差即为多阶多普勒虚反射现象,也称为第2 类周期非线性误差。虚反射现象源自光学镜面的不理想分光、反射等因素,如图5所示,其中MB 为主光束,GR 为反射光束,虚反射现象普遍存在于绝大多数干涉仪结构中。虚反射效应将会使零差干涉仪中李萨如图的椭圆产生畸变,而在外差干涉仪中则出现明显高于双频混叠的高阶误差分量。图5 多阶虚反射现象使用降低反射率的方法,如镀增透膜、设计多层增透膜等,能够弱化虚反射现象,将周期非线性降低至亚纳米水平;德国联邦物理技术研究院Weichert等通过调节虚反射光束与测量光束间的失配角,利用透镜加入空间滤波的方法将周期非线性误差降低至±10 pm。上述方法在抑制单次的虚反射现象时有着良好的效果,但在面对多阶虚反射效应时作用有限。哈尔滨工业大学王越提出一种适用于多阶虚反射的周期非线性误差抑制方法,该方法利用遗传算法优化关键虚反射面空间姿态,精准规划虚反射光束轨迹,可以将周期非线性误差抑制到数皮米量级,突破了该领域10 pm 的周期非线性误差极限。3. 3 高速高分辨力相位细分技术在激光干涉仪中,相位细分技术直接决定系统的测量精度。实现亚纳米、皮米测量的关键离不开高精度的相位细分技术。相位的解算可以从时域和频域两个角度进行。最为常用的时域解算方法是基于脉冲边缘触发的相位测量方法,该方法利用高频脉冲信号对测量信号与参考信号进行周期计数,进而获取两路信号的相位差。该方法的测量速度与测量分辨力模型可表达为vm/dLm= Bm , (7)式中:vm 为测量速度;dLm 为测量分辨力;Bm 为系统带宽。在系统带宽恒定的情况下,高测速与高分辨力之间存在相互制约关系。只有提高系统带宽才能实现测量速度和测量分辨力的同时提升,也因此极度依赖硬件运行能力。在测量速度方面,外差激光干涉仪的测量速度主要受限于双频激光频差Δf,测量目标运动产生的多普勒频移需满足fd≤Δf。目前,美国的Zygo 公司和哈尔滨工业大学利用双声光移频方案所研制的结构的频差可达20 MHz,理论的测量速度优于5 m/s。该方法通过增加双频激光频差来间接提升测量速度,频差连续可调,适用于不同测量速度的应用场合,最大频差通常可达几十MHz,满足目前多数测量速度需求。从干涉结构出发,刁晓飞提出一种双向多普勒频移干涉测量方法,采用全对称的光路结构,如图6所示,获得两路多普勒频移方向相反的干涉信号,并根据目标运动方向选择性地采用不同干涉信号,保证始终采用正向多普勒频移进行相位/位移解算。该方法从原理上克服了双频激光频差对测量速度的限制,其最大测量速度主要受限于光电探测器带宽与模/数转换器的采样频率。图6 全对称光路结构在提升测量分辨力方面,Yan 等提出一种基于电光调制的相位调制方法,对频率为500 Hz 的信号进行周期计数,该方法实现的相位测量标准差约为0. 005°,具有10 pm 内的超高位移测量分辨力,适用于低速测量场合。对于高速信号,基于脉冲边缘触发的相位测量方法受限于硬件带宽,高频脉冲频率极限在500 MHz 左右,其测量分辨力极限约为1~10 nm,难以突破亚纳米水平。利用高速芯片,可以将处理带宽提升至10 GHz,从而实现亚纳米的测量分辨力,但成本较大。闫磊提出一种数字延时细分超精细相位测量技术,在硬件性能相同、采样频率不变的情况下,该方法利用8 阶数字延迟线,实现了相位的1024 电子细分,具有0. 31 nm 的位移测量分辨力,实现了亚纳米测量水平。该方法的等效脉冲频率约为5 GHz,接近硬件处理极限,但其测量速度与测量分辨力之间依旧存在式(7)的制约关系。德国联邦物理技术研究院的Köchert 等提出了一种双正交锁相放大相位测量方法,如图7所示,FPGA 内部生成的理想正交信号分别与外部测量信号、参考信号混频,获取相位差。利用该方法,可以实现10 pm 以内的静态测量偏差。双正交锁相放大法能够处理正弦模拟信号,充分利用了信号的频率与幅值信息,其测量速度与测量分辨力计算公式为vm/0. 1λ0= Bm , (8)dLm/0. 5λ0=Bs/dLc, (9)式中:Bs为采样带宽;dLc为解算分辨力。图7 双正交锁相方法测量原理可见,测量速度与测量分辨力相互独立,从原理上解决了高测速与高分辨力相互制约的矛盾,为激光干涉仪提供了一种兼顾高速和高分辨力的相位处理方法。在此基础上,为了适应现代工业中系统化和集成化的测量需求,美国Keysight 公司、Zygo 公司及哈尔滨工业大学相继研发出了光电探测与信号处理一体化板卡,能够实现高于5 m/s 的测量速度以及0. 31 nm 甚至0. 077 nm 的测量分辨力。此外,从变换域方面同样可以实现高精度的相位解算。张紫杨等提出了一种基于小波变换的相位细分方法,通过小波变换提取信号的瞬时频率,计算频率变化的细分时间,实现高精度的位移测量,该方法的理论相位细分数可达1024,等效位移精度约为0. 63 nm。Strube 等利用频谱分析法,从信号离散傅里叶变换(DFT)后的相位谱中获取测量目标的位移,实现了0. 3 nm 的位移测量分辨力。由于采用图像传感器为光电转换器,信号处理是以干涉条纹为基础的,适用于静态、准静态的低速测量场合。3. 4环境补偿与控制技术环境中温度、气压及湿度等变化会引起空气折射率变化,使得激光在空气中传播时波长变动,导致测量结果产生纳米量级的误差。环境误差补偿与控制技术是抑制空气折射率误差的两种重要手段。补偿法是修正空气折射率误差最常用的方法,具有极高的环境容忍度。采用折光仪原理、双波长法等可以实现10−7~10−8 量级的空气折射率相对测量不确定度。根据Edlen 经验公式,通过精确测定环境参数(温度、湿度和大气压等),可以计算出空气折射率的精确值,用于补偿位移测量结果,其中温度是影响补偿精度的最主要因素。采用高精度铂电阻传感器,设备可以实现1 mK 的温度测量精度,其折射率的补偿精度可达10−8量级,接近Edlen 公式的补偿极限。环境控制技术是保证干涉仪亚纳米测量精度的另一种有效方法。在现行的DUV 光刻机中,采用气浴法,建立3 mK/5 min 以内恒温、10 Pa/5 min 以内恒压、恒湿气浴场,该环境中能够实现10−9~10−8 量级空气折射率的不确定度。对于深空引力波探测、下一代质量基准溯源等应用场合,对激光干涉仪工作的环境控制要求更为严苛,测量装置需置于真空环境中,此时,空气折射率引入的测量误差将被彻底消除。4 激光干涉测量技术发展趋势近年来,超精密位移测量的精度需求逐渐从纳米量级向亚纳米甚至皮米量级过渡。国内在激光干涉仪中的激光稳频、周期非线性误差消除和信号处理等关键技术上均取得了重大的突破。在LISA 团队规划的空间引力波探测方案中,要求在500 万千米的距离上,激光干涉仪对相对位移量需要具有10 pm 以内的分辨能力。面对更严苛的测量需求,超精密位移测量依然严峻面临挑战。激光干涉测量技术的未来发展趋势可以归结如下。1)激光波长存在的长期漂移和短期抖动是限制测量精度提升的根本原因。高精度稳频技术对激光波长不确定度的提升极限约为10−9量级。继续提升激光波长稳定度仍需要依托于下一阶段的工业基础,改善激光管本身的物理特性,优化光源质量。2)纳米级原理性光学周期非线性误差是限制激光干涉仪测量精度向亚纳米、皮米精度发展的重要瓶颈。消除和抑制第1 类和第2 类周期非线性误差后,仍残余数十皮米的非线性误差。由于周期非线性误差的表现形式与耦合关系复杂,想要进一步降低周期非线性误差幅值,需要继续探索可能存在的第3 类非线性误差机理。3)测量速度与测量分辨力的矛盾关系在动态锁相放大相位测量方法中得到初步解决。但面对深空引力波探测中高速、皮米的测量要求,仍然需要进一步探索弱光探测下的高分辨力相位细分技术;同时,需要研究高速测量过程中的动态误差校准技术。高速、高分辨力特征依旧是相位细分技术今后的研究方向。全文下载:亚纳米皮米激光干涉位移测量技术与仪器_激光与光电子学进展.pdf
  • 生物纳米园公共检测中心获国家级认可
    近日,苏州工业园区专为生物医药产业打造的生物纳米园公共技术服务平台、公共检测中心获得了中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可,成为了江苏省仅有的两个国家级生物医药公共技术平台之一。而获得CNAS认可,相当于加入了全球生物医药实验室的“WTO”:超过43个国家的相关实验室都将认可园区公共分析平台的数据结果。这也使得生物纳米园内的企业,足不出户即可获得全球认可的实验数据。  生物纳米园公共技术服务平台现有42名员工,其中博士19名、硕士10名。其中,创新生物医药平台以分子肿瘤学国家重点实验室为主要依托,国家863高技术生物和医药领域专家组组长詹启敏教授领衔,并由病毒生物技术国家工程研究中心副主任姬云博士为主要负责人组建了一支高素质的团队。而另一个子平台——纳米靶向药物传导技术平台则是以“药物传导之父”美国麻省理工学院罗伯特兰格教授为核心,拥有一支由6名博士、2名硕士组成的专业管理团队。  在完善硬件、专业化管理团队的同时,生物纳米园还为平台开设了一个便捷的服务窗口:建设ICT(信息与通信技术)服务平台。企业只需登陆网站,即可查询、预约一站式搞定。思坦维生物公司就充分尝到了覆盖产业链的公共技术平台带来的“甜头”:截至目前,公司在产品研发过程中,已使用公共技术服务平台700余次,其产品已进入到临床前研究阶段,并达到国际领先水准。公司总经理周群敏表示,现在,在产品研发的每一个阶段都在使用园区公共技术服务平台,“估算下来,使用公共技术服务平台帮我们节省了上百万元资金。 ”  为了帮助企业甩掉“成长的烦恼”,近期生物纳米园还将启动建设扶持企业产业化发展的中试生产平台。
  • 发现电镜下的纳米级浪漫世界!中科院苏州纳米科学家作品展
    电子显微镜下另有一番广阔天地?纳米所科学家们的浪漫都是纳米级?在这个火热的夏天,一场科学与艺术的对话——中科院苏州纳米科学家作品展,走进苏州中学园区校,和孩子们一起发现电镜下的纳米级浪漫世界!本次展览由江苏省苏州中学园区校和中科院苏州纳米所共同主办,苏州广播电视总台和苏州大学传媒学院协办。展览分为“发现电镜下的微观世界”“欣赏科学家的学术浪漫”“感悟纳米所的工匠精神”三个章节,共计展出48幅纳米所研究人员提供的电镜图样。展品审美视觉效果和科普学习价值兼具,是一场视觉艺术和科学技术的“跨界约会”。图/学生志愿者孙天一正在为观众讲解“在当志愿者前,我恶补了一周纳米相关的知识!”来自苏州中学园区校少科二班的孙天一担任本次展览的志愿讲解员,他告诉记者,虽然恶补一周只了解了一些皮毛,但是他因此对纳米科学领域产生了很大的兴趣。“希望进入大学后,我也能为祖国解决一些科学难题,像这些科学家一样!”图/展览现场图“通过这次展览,我们还想致敬伟大的人民科学家钱学森,他提出的‘量智与性智结合;科学与哲学结合;科学与艺术结合;逻辑思维与形象思维结合;微观认识与宏观认识结合'的大成智慧教育思想,对今天的学生尤其具有启发性。”苏州中学园区校老师单伟峰是本次展览的负责人,他向记者介绍,本次展览还将走进更多的校园进行流动展出,将科学的种子播种到更多苏城孩子心中。图/展品拼图“至大无外,谓之大一,至小无内、谓之小一”,庄子在《天下》篇中借惠子之口提出了这一哲学观点。意思是宏观世界无限大,大到没有边界,而微观世界无限小,小到没有内核。那么世界真的像古人所说的那样吗?展览的第一章节通过毫米-微米-纳米这样不断缩小尺度的作品,带领观众发现微小尺寸中的大千世界。图/展厅现场“欣赏科学家的学术浪漫”则借用了唐代诗人司空图在其《二十四诗品雄浑》中的名言“超以象外,得其环中”,其本意是一种诗歌的境界——在无穷的想象中,突然获得顿悟。这一章节都是科学家们将自己的研究成果通过PS等工具渲染,制作成了这些色彩斑斓、巧夺天工的艺术作品。最后章节引用的“致广大而尽精微”,出自《礼记中庸》中“故君子尊德性而道问学,致广大而尽精微,极高明而道中庸。”意思是君子要修身修德、勤学好问,于广大处和精微处体会道之显现,以中庸的方式表达道之高明。科学的事业无限崇高,但科学的研究却需要科研人员在具体而细致的研究中精益求精。因此,科学家也需要有契而不舍的工匠精神。图/《赛先生说》苏州中学园区校场次现场图“家、校、社”三位一体的协同育人机制是新时代教育发展的国之大事、校之大事。“家、校、社”三位一体的协同育人机制是新时代教育发展的国之大事、校之大事。苏州中学园区校除了将科技主题画展引入校园,苏州科普文化讲坛《赛先生说》也把来自全国各地的专家带到孩子们身边,青涩懵懂的学生与各领域有所成就的专家学者,由此碰撞出别样的思维火花。此外,苏州市尹山湖美术馆、中科院苏州纳米所、中科院苏州空天信息研究院都与苏州中学园区校有教学、科研、实践多方位深度合作。这个夏天,你还不来这个充满活力的校园看看吗?展览名称:科学与艺术的对话——中科院苏州纳米科学家作品展展览日期:2023.5—2023.10展览地点:江苏省苏州中学园区校西马美术馆(F楼110)开放时间:苏州市中小学工作日期间均可预约作品欣赏01材料之花(之一)02快乐集会03天地玄黄04棱镜七色光05GaN纳米仙人球
  • 中德纳米技术及纳米标准化前沿论坛在兰举行
    中新网兰州9月5日电 (朱世强)今天上午,中德纳米技术及纳米标准化前沿论坛在兰州大学举行,“这次论坛将对中国纳米技术和纳米的重要应用,以及中德科研领域的交流与合作起到推动作用” 此次论坛主席、原兰州大学校长李发伸教授说。  这次论坛由中德科学基金研究交流中心、兰州大学、北京大学联合主办。其间,将就纳米科技发展现状、新型纳米材料、纳米磁性、纳米器件、纳米加工、纳米光学、纳米技术应用、纳米技术标准化等专题进行研讨,同时将有39场报告,报告内容将围绕纳米技术的最新进展、解读中国纳米科技发展现状、探讨纳米标准和纳米量衡等热点和前沿问题。  据介绍,纳米技术是21世纪最重要的技术领域之一,它的迅猛发展将促进几乎所有工业领域产生一场革命性的变化。纳米材料是未来社会发展极为重要的物质基础,许多科技新领域的突破迫切需要纳米材料和纳米科技的支撑,传统产业的技术提升也急需纳米材料和技术的支持。  中国科研在纳米材料学、纳米机械学、纳米显微学、纳米测量学以及纳米电子学和纳米生物学、纳米技术等研究和应用方面进展迅速。在纳米材料制备与合成、纳米材料计量、测量和表征技术及纳米材料的基础研究、应用研究和开发研究均取得重要成果。  李发伸说,这次论坛在中国的举办,不仅为推进纳米科学、纳米标准研究,建立和加强中德及其他国家科学家在相关领域的合作与交流提供了良好的机遇和平台,也为推进和提高中德两国纳米科学与技术及相关领域的进一步发展起到了积极作用。  中德科学家在2000年到2004年已在两国举办五次以上双边论坛,它是纳米技术和纳米标准化的国际高级论坛。本次会议其间,有纳米材料国际委员会前主席H. Hahn教授、俄罗斯科学院院士伊万诺夫、美国化学学会《ACS NANO》主编Paul Weiss、法国科研中心光子与纳米结构实验室主任研究员王肇中、中科院物理所解思深院士、清华大学薛其坤院士等来自德国、中国、美国、俄罗斯、法国、新加坡六个国家的专家、教授、代表100余人参加。
  • 纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸
    据物理学家组织网近日报道,一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的&ldquo 温度计&rdquo ,能从原子尺度测量热散逸,并首次建立了一种框架,来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。 电流通过导电材料时会产生热,理解电子系统中热是从哪里产生的,有助于工程师设计性能可靠而高效的计算机、手机和医疗设备等。在较大线路中,人们很容易理解热是怎样产生的,但对纳米尺度的终端,经典物理学却无法描述热和电之间的关系。这些设备可能只有几个纳米大小,或由几个原子构成。 原子与单分子接点代表了电路微型化的最终极限,也是测试量子传输理论的理想平台。要描述新功能纳米设备的电荷与能量传输,离不开量子传输理论。在今后的20年,计算机科学与工程人员预期可能会在&ldquo 原子&rdquo 尺度开展工作。但由于实验条件限制,人们对原子设备的热散逸与传播还了解甚少,也为开发新型纳米设备带来了很大障碍。 该研究领导者、密歇根大学机械工程和材料科学与工程副教授普拉姆德· 雷迪说:&ldquo 目前晶体管已经达到极小量度,在20或30纳米级别。如果该行业继续按照摩尔定律的速度发展下去,线路中晶体管体积缩小的速度是其密度的两倍,如此离原子级别已经不远。然后,最重要的事情就是要理解热量散播和设备电子结构之间的关系,如果缺乏这方面的知识,就无法真正掌控原子级设备,我们的研究首次揭示了这一领域。&rdquo 雷迪实验室博士生李宇哲(音译)等人开发出一种技术,特制了一个稳定的原子设备和一种纳米大小的温度计,将二者结合做成一种圆锥形工具。在分子样本线路中,圆锥形工具和一片黄金薄片之间能捕获一个分子或原子,以研究其热散逸。他们通过实验显示了一个原子级系统的变热过程,以及这一过程与宏观尺度变热过程的不同,并且设计了一个框架来解释这一过程。 雷迪解释说,在可接触的宏观世界里,当电流通过导线时,整个导线都会发热,与其相连的所有电极也是如此。相比之下,当&ldquo 导线&rdquo 是纳米大小的分子,而且只和两个电极接合时,温度升高主要发生在二者之一中。&ldquo 在原子级设备中,所有热量集中在一个地方,很少会到其他地方。&rdquo 雷迪说:&ldquo 我们的研究还进一步证实了物理学家列夫· 朗道提出的热散逸理论的有效性,并深入理解了热散逸和原子尺度的热电现象之间的关系,这是从热到电之间的转变。&rdquo
  • 尖端纳米科技的互融未来——2019中科大· 牛津仪器纳米技术论坛侧记
    2019年11月6日,“2019 中科大牛津仪器纳米技术论坛”在合肥中国科学技术大学成功召开。论坛由牛津仪器与中国科学技术大学(以下简称“中科大”)联合举办,国内外学术及应用科学家共聚一堂,共同交流了纳米科技前沿成果及相关的检测手段。 中科大微尺度物质科学研究中心副主任侯中怀致欢迎辞 2018年,中科大与牛津仪器联合开展了第一届纳米技术论坛,相比于去年,今年的论坛更加聚焦应用,不仅从中科大内部邀请优秀学者作最新科技的演讲,而且从外校也邀请到了著名专家分享他们的研究成果,论坛获得了参会嘉宾们的高度赞誉。英国驻上海领事馆科技创新领事Stephen Brennan、中科大微尺度物质科学研究中心副主任侯中怀、中科大微纳研究与制造中心副主任周成刚、牛津仪器中国区总经理张鹏出席盛会并致辞。安徽大学葛炳辉教授、中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心杜海峰研究员、中国科学技术大学王鹏飞副研究员做特邀报告,分享了纳米科技结构调制、磁性纳米材料表征,以及纳米材料在生命科学、量子检测等方面的最新成果。牛津仪器的应用科学家也在会上介绍了EDS、EBSD、原子力显微镜、VR/AR光学元件等牛津产品在纳米科技领域的最新应用方案。 英国驻上海总领事馆科技创新领事Stephen Brennan谈中英科技合作 周成刚主任在接受采访时高度肯定了本届论坛,认为是牛津仪器搭建的一个很好的合作交流平台。“通过这个机会,我们可以和牛津仪器的应用科学家们一同探讨最新技术与应用难点。”周成刚说,他表示牛津仪器与中科大合作已久,2014年双方在中科大成立联合实验室,2015年开首次中科大设立“明日之星”奖学金,先后曾有18位中科大优秀学子获奖,本届论坛又有6位新星抱得奖金归。通过这些合作,不仅为牛津仪器赢得了更好的商业口碑,更让双方在先进科学、技术经验等方面实现了融合互助和共利双赢。 颁发“明日之星”证书 辩证统一中的不可或缺——纳米未来看仪器 科学仪器对于科学研究的意义是什么呢?王鹏飞研究员认为,两者是辩证统一的共生关系,科学仪器是科学研究非常重要的工具,同时也是科学技术不断迭代、积累、突破、成熟后的成果。而对于纳米科技而言,想要取得突破性的前沿成果,更是离不开仪器设备的不断创新进步。 “例如量子精密测量,就是一个很前沿的仪器研发方向。该技术的载体是金刚石里面的固态点缺陷,可以用其作为空间分辨率非常高的探针,在大气环境下完成对纳米样品的高精度测量。”王鹏飞说。这种技术可以让诸多领域的科学研究向前迈一大步,例如:在生命科学里可以把传统磁共振这种宏观的方法推进到纳米尺度;在材料学领域,可以通过新的磁场表征手段,对纳米级新材料实现结构解析;在信息学领域,可以测量纳米尺度的微波,助力微电子、晶体管的研发。 左至右第一行:周成刚主任(中科大),葛炳辉教授(安徽大学) 第二行:杜海峰教授(中科院),王鹏飞研究员(中科大) 第三行:周宏敏主任(中科大),竺仁博士(牛津仪器) 第三行:眭孟乔博士(牛津仪器),黄承扬博士(牛津仪器) 尖端科学研究都是做前人所未做,经常会有非常特殊的个性化需求,该怎样创新仪器技术,才能直击科学家的痛点呢?周成刚提出,仪器设备厂商与科研院所之间可以大力开展更多有关仪器设备性能改造和提升方面的合作。通过合理的开放共享和联合研究,将更多的先进技术和特殊特征集成到现有仪器设备上面,进而加速科学仪器的研发升级进程。 现场有奖竟答环节获奖观众 张鹏也表示,牛津仪器不仅是英国的牛津仪器,更是中国的牛津仪器,世界的牛津仪器,本次论坛是公司与中科大合作一个从点到面的里程碑,未来,将进一步加强与以中科大为首的科研院所的深度合作,为中国的科研和工业发展作出自己的贡献。 走向小、远、低、强——牛津仪器未来在中国 近两年,虽然中国制造业普遍增长乏力,但中国仍是牛津仪器业绩最好的市场,并且还在持续快速增长,目前已在牛津仪器全球业绩中占比达到约20%。大学和科学院所是牛津仪器的主要增长点,究其原因,牛津仪器中国区总经理张鹏表示,中国的发展已经进入了产能过剩阶段,而牛津仪器始终专注于尖端科研、技术和产品,因此能够在高科技领域维持强势增。 牛津仪器中国区总经理张鹏 纳米科技正是牛津仪器增长迅猛的主要领域和未来布局的重心之一。牛津仪器7大产品部门中,有5个的产品都与纳米科技相关。采访中,张鹏特别分享了牛津仪器未来在中国发展的战略目标——走向小、远、低、强。 走向小:走向微观结构,深耕微纳领域,牛津未来的产品研发和收购战略都将以此为基点展开。针对纳米研究,2019年牛津仪器升级了Aztec Live系统包括透射能谱和软件系统,实现了原位实时表征;此外还升级了可对大样品进行高精度测量的原子力显微镜。 走向远:牛津仪器的相机在中国的天文行业占有绝对优势,最新研发的大视野、高帧频、低读出噪声的sCMOS相机可以应用于太阳研究、轨道碎片追踪、天梯目标研究和系外行星搜寻。 走向低:牛津仪器的设备可以提供接近绝对零度的极低温设备,能够为量子研究和凝聚态物理提供充分的助益。 走向强:牛津仪器在强磁场领域也是世界领先,结合牛津仪器的低温技术,可以高效率制备并表征二维材料和半导体材料,尤其是现在非常热门的第三代半导体材料。 除了产品升级换代,走向小、远、低、强之外,为了更好地为中国用户服务,张鹏表示,牛津仪器同时在不断升级中国的应用团队,输送更多的工程师去总部培训。现在有些业务线的应用产出率甚至高于了总部。“我们不单单是要销售极致的产品,更多地是为中国科研用户提供极致的服务,帮助客户取得突破性的科研成果。”张鹏说。 合影留念
  • 首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世
    据美国物理学家组织网2月2日(北京时间)报道,来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示,他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管(CNT)晶体管,而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流,在极低的工作电压下,仍能保持出众的电流密度,甚至可超过同尺寸性能最好的硅晶体管的表现。相关研究报告发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。  很多科研小组都致力研发小尺寸的晶体管,以切合未来计算技术对于更小、更密集的集成电路的需要。但现有的硅基晶体管一旦尺寸缩小,就会失去有效控制电流的能力,即产生所谓的“短沟道效应”。  在新研究中,科研人员舍弃硅改用单壁碳纳米管进行实验。碳纳米管具有出色的电气性能和仅为直径1纳米至2纳米的超薄“身躯”,这使其在极短的通道长度内也能保持对电流的闸门控制,避免“短沟道效应”的生成。而IBM团队研制的10纳米以下碳纳米管晶体管首次证明了这些优势。  科学家表示,理论曾预测超薄的碳纳米管将失去对于电流的闸门控制,或减少输出时的漏极电流饱和,而这都会导致性能的降低。此次研究的最大意义在于,证明了10纳米以下的碳纳米管晶体管也能表现良好,且优于同等长度性能最佳的硅基晶体管,这标志着碳纳米管可成为规模化生产晶体管的可行备选。  工程师在同一个纳米管上制造出若干个独立的晶体管,其中最小一个的通道长度仅为9纳米,而这个晶体管也表现出了极好的转换行为和漏极电流饱和,打破了理论的预言。当与性能最佳,但设计和直径不同的10纳米以下硅基晶体管进行对比时,9纳米的碳纳米管晶体管具有的直径归一化(漏)电流密度,可达到硅晶体管的4倍以上。而且其所处的工作电压仅为0.5伏,这对于降低能耗十分重要。此外,超薄碳纳米管晶体管的极高效能也显示出了其在未来计算技术中大规模使用的潜力。  总编辑圈点  没人不爱便携。所以电子元件抗拒不了“越缩越小”的命运。但对于碳纳米管晶体管,性能和尺寸却在“闹矛盾”:既往理论认为,如果缩到了15纳米以下的长度,那载体有效质量相对于其它半导体来说,就太小了,从而非常容易就隧穿和渗入设备——不受控制,这是身为电子元件所最不被看好的。不过,现在工程师们搞定了它,据其论文讲,问题发生在碳纳米管金属触点的物理模型有所不足,而此前的研究均忽视了这一点,没人仔细观察电子在通过那小小交界处时发生了什么。
  • 纳米组学:基于纳米技术的血液循环癌组的多维采集
    在过去的十年中,开发“简单”的血液测试并为个性化治疗提供设计,且无需侵入性肿瘤活检取样,使癌症筛查、诊断或监测成为可能,一直是癌症研究的核心目标。来自正在进行的生物标志物开发工作的数据表明,提高早期癌症检测分析的灵敏度和特异性需要多个标志物单独使用或作为多种方式的一部分。在血液中多个维度(基因组、表观基因组、转录组、蛋白质组和代谢组)的癌症相关分子改变以及整合所得的多组学数据有可能发现新的生物标志物并进一步阐明潜在的分子途径。在此,我们回顾了多组学液体活检方法的关键进展,并介绍了“纳米组学”标准模式:开发和利用纳米技术工具来富集并对血液循环癌组进行组学分析。  论文:Nano-omics: nanotechnology-based multidimensional harvesting of the blood-circulating cancerome译名:纳米组学:基于纳米技术的血液循环癌组的多维采集  尽管癌症的治疗手段取得了日新月异的成果,但全球人口仍有六分之一的死亡是由癌症导致的。缺乏早期癌症检测工具是造成这种高死亡率的主要原因之一。能够在疾病早期检测血液中肿瘤特征的测试为癌症患者提供了巨大的、尚未开发的潜力,即在肿瘤变得无法治愈之前接受有效治疗。因此,液体活检技术正在迅速发展,不仅可以进行非侵入性肿瘤分析,还可以检测无症状个体的癌症发作。  基于使用组合治疗方式治疗癌症相似的基本原理(例如,手术、放疗和化疗),多种血液循环分析物作为“癌症指纹”的协同作用导致了在早期癌症检测中的范式转变。液体活检样本包含一系列蛋白质、核酸、循环肿瘤细胞(CTC)和细胞外囊泡(EV),它们从多个肿瘤部位进入血液循环,共同反映肿瘤生物学的空间和时间异质性。尽管关于分泌和循环肿瘤材料的动力学仍有待了解,但连续液体活检提供了纵向捕获系统性生物分子变化的可能性,因为它们在肿瘤进展的进化轨迹中动态发展。  检查各种血液成分中的多维分子变化(基因组、表观基因组、蛋白质组和其他)并整合由此产生的多组学数据集,不仅有可能阐明癌症特异性分子机制和潜在的治疗靶点,而且还可以发现新的用于早期癌症检测的生物标志物组合(图1)。迄今为止,由于液体活检分析物的浓度极低,尤其是在非转移性疾病患者中,对癌症组的综合分析范围上收到了限制,。事实上,基于血液的多组学生物标志物发现的主要瓶颈之一是单独富集和提取不同类型的液体活检分析物所需的大样本量(通常10-15 ml)。此外,多种分析物提取方案影响了所得组学数据集的分析重现性和可比性。  在此,我们评估了过去十年在早期癌症检测的多组学方法方面取得的进展。我们还介绍了“纳米组学”的概念,这是一种使用纳米技术来解决当前与血液循环癌组的富集和分析相关的技术限制的新兴范式。具体来说,纳米组学利用生物流体培养的纳米材料作为清除平台,在组学分析之前富集和分离癌症衍生的分析物,最终目标是识别用于早期癌症检测的新型多组学生物标志物组。  图1 多组学液体活检的转化潜力可以通过基于血液的液体活检捕获的肿瘤特异性信息的多个生物分子层的示意图。血液中存在的复杂生物分子特征突出了开发能够从单个血液样本中检测肿瘤特异性多组学特征的方法的机会。确定的多组学特征在癌症生物标志物和药物开发中具有潜在应用。  1.多组学生物标志物  目前,大多数液体活检测试基于蛋白质或游离DNA (cfDNA)分析物,临床上用于检测预后和预测性生物标志物主要是帮助选择最佳治疗策略。例如,血清癌抗原15-3常用于监测晚期乳腺癌患者的治疗反应,血浆cfDNA的EGFR突变检测可用于预测非小细胞肺癌患者对EGFR酪氨酸激酶抑制剂的反应性。随着此类检测在临床上的普及,正在进行的生物标志物发现工作正逐渐朝着开发用于癌症筛查和早期检测的多分析物检测方向发展。尽管评估单一蛋白质(例如,用于前列腺癌筛查的前列腺特异性抗原)或多种蛋白质(例如在已知盆腔肿块的女性的术前检查中用于卵巢癌检测的OVA1组)的分析已经成功应用于临床,(表观)基因组学方法目前仍在早期癌症检测领域占据主导地位。  循环肿瘤DNA (ctDNA)由封闭在CTC内或由于肿瘤细胞凋亡或坏死而释放到血流中,正在成为早期癌症检测的最有希望的生物标志物之一。尽管ctDNA仅占总cfDNA的一小部分,但下一代测序(NGS)方法能够放大ctDNA信号,因此优于基于质谱(MS)的蛋白质生物标志物发现方法。目前,超过30项正在进行的大型队列临床试验正在评估血液中基于ctDNA的生物标志物。单基因分析已逐渐演变为多基因NGS分析,最近又演变为多模式液体活检方法。不同类别的生物标志物分子的整合不仅有可能提高癌症检测的灵敏度和特异性,还可以将肿瘤定位在特定的解剖部位。  作为多癌症早期检测液体活检发展的领军技术,两种不同的多重生物标志物特征平台目前正在前瞻性临床研究中进行测试:CancerSEEK和GRAIL测试。 CancerSEEK测试使用蛋白质基因组生物标志物组,并在一项回顾性研究中进行了初步临床评估后,首次在通过基于选择性突变的血液采集和测试(DETECT-A)早期检测癌症研究中对没有癌症病史的患者进行了前瞻性评估。1005名临床检测到8种不同类型的非转移性癌症患者。最初的概念验证回顾性研究评估了一个包含16个基因和8种蛋白质的多分析物组,并证明了70%的中位测试灵敏度(在8种不同癌症类型之间以及疾病阶段之间存在相当大的差异)和超过99%的特异性。此外,监督机器学习算法的应用正确识别了63%的CancerSEEK测试呈阳性的患者的起源器官。随后的DETECT-A研究是第一个评估多分析物(16种基因和9种蛋白质)和多癌症血液检测的前瞻性和介入性试验,涉及10006名无已知癌症的女性(年龄65-75岁)报名时。研究期间共进行了96例癌症诊断,其中26例仅使用CancerSEEK血液检测,24例通过标准护理筛查检测,其余46例根据症状或其他方式检测。据报道,单独使用CancerSEEK测试对所有癌症类型的敏感性为27.1%,与标准护理测试结合使用时为52.1%。然而,应该注意的是,CancerSEEK测试依赖于诊断性PET-CT扫描来确认所有阳性病例并将癌症定位到特定的解剖部位。尽管如此,该试验表明,多分析物血液检测与PET-CT和标准癌症筛查方案相结合,不仅可以有效地纳入常规临床护理,还可以促进旨在治愈的手术。最新版本CancerSEEK的验证目前正在一项前瞻性观察研究中进行,该研究对1000名已知或疑似癌症患者和2000名未患癌症的人进行,命名为ASCEND(Detecting Cancers Earlier Through Elective Plasma-based CancerSEEK Testing–Ascertaining Serial Cancer Patients to Enable New Diagnostic)。  GRAIL测试使用基于血浆cfDNA中DNA甲基化模式的替代检测方法,该模式通过对超过100000个信息甲基化区域进行亚硫酸氢盐测序确定。该平台目前正在一项雄心勃勃的临床计划中进行多癌症筛查测试,其中包括五项前瞻性试验:循环无细胞基因组图谱(CCGA)研究(NCT02889978)、STRIVE (NCT03085888)、SUMMIT(NCT03934866)、PATHFINDER(NCT04241796)和PATHFINDER2 (NCT05155605)。基础CCGA研究表明,这种靶向DNA甲基化检测可以检测50多种癌症类型,同时还能以93%的准确度预测癌症信号起源的组织。在所有疾病阶段都检测到癌症(I-III期敏感性:43.9% I-IV期敏感性:54.9%),特异性超过99%。通过与英国国家卫生服务局的合作,最新版的GRAIL测试(Galleri)的临床和经济性能将在一项包括140000名50-77岁参与者的试点筛选研究中进行前瞻性评估。值得注意的是,CancerSEEK和GRAIL测试都被授予FDA突破性设备状态,突出了多分析物测试在早期检测多种癌症类型方面的巨大潜力。  除了无细胞基因组和蛋白质组癌症生物标志物之外,研究人员还尝试从血液中纯化和表征CTC和肿瘤衍生的EV用于实时监测治疗反应。CELLSEARCH系统是第一个获得FDA批准的平台,旨在捕获、纯化和枚举上皮来源的CTC,以预测转移性乳腺癌、结直肠癌或前列腺癌患者的预后。目前,计数极少的CTC(转移性疾病患者每毫升血液中通常为1-10个)是基于上皮标志物的表达,例如上皮细胞粘附分子(EpCAM)和细胞角蛋白8、18或19,并依赖于无法维持CTC活力的基于抗体的细胞捕获和染色方法。目前,CTC的临床效用仅基于计数,并且仅限于预测临床结果而不是实现癌症检测。然而,大量的CTC富集技术正在开发中,以实现异质CTC种群的顺序采样和分子谱分析。从散装细胞策略到对可行和完整的患者衍生CTC进行单细胞分析的转变推动了具有集成下游分子分析功能的微流体技术的发展,包括ClearCell FX1系统。  肿瘤分泌的EV不仅与肿瘤生长和转移有关,而且还可能稳定地封存癌症相关蛋白质、核酸和脂质的宝库。与CTCs相比,EVs在生物体液中的含量更高,尽管从生物体液的背景分子成分中重复分离和富集EVs仍然是众所周知的困难。 DNA条形码标记、3D纳米图案微流控芯片和无标记纯化平台(例如,通过超快分离系统(EXODUS)检测外泌体)只是目前正在开发的克服与传统超速离心相关在纯化效率、产量、速度和稳定性方面限制的基于抗体的EV纯化方案的几个例子。将生物分子或生物物理富集与在单个微流控平台(例如,外泌体模板等离子体技术TPEX)内对EV封存的生物标志物(例如蛋白质和microRNA)的多重检测相结合,在分离EV方面显示出来自非囊泡生物流体成分巨大的前景。  还尝试使用基于免疫亲和的微流体接口从单个样品中对CTC和EV进行双重隔离和分析。例如,双重用途的OncoBean (DUO)微流体装置已被证明能够从黑色素瘤患者的血液样本中同时分离CTC和EV,并使用多重实时定量逆转录 PCR (RT-qPCR) 测试对这些分析物进行分子分析,检测一组96个黑色素瘤相关基因的表达模式。使用单个设备或平台富集多种癌症分析物被认为是多组学液体活检领域的下一个前沿。  2.数据分析与整合  尽管组学数据集的可用性越来越高,但由于需要对多组学数据集进行计算操作和解释,所以将生物标志物发现转化为临床试验仍然具有挑战性。大规模的国际研究网络开始意识到在癌组整合层上捕获数据的巨大潜力。癌症基因组图谱 (TCGA)是2005年发起的泛癌基因组学联盟,现已扩展到多组学,包括超过2.5 PB的基因组、表观基因组、转录组和蛋白质组数据。美国国家癌症研究所的临床蛋白质组肿瘤分析联盟(CPTAC)是多机构倡议的另一个例子,旨在利用蛋白质组数据集的互补性,为不同癌症类型提供新的分子见解。  从单个患者样本中生成的多组学数据集的集成为发现血液中疾病特异性分子特征提供了巨大的潜力。然而,多组学数据分析比“单组学”分析更具挑战性,以下六个关键问题仍有待解决:(1)命名差异(例如,以基因为中心的与以蛋白质为中心的)和标识符弃用可能会无意中合并不同的分子种类 (2)每种数据模式都受制于其自身特定的噪声和分布特征,这需要在分析工作流程中使用大量相互依赖的软件工具 (3)开发和执行多组学工作流程需要广泛的领域知识 (4)工作流程复杂,难以优化,容易出错 (5)结果可能高度依赖于分析工作流程的设计 (6)复制和比较结果可能会因工作流程的细微变化而变得复杂。  目前已经开发了许多工作流程解决方案以实现多组学数据的关联,例如 GalaxyP和WINGS。但目前对于从此类数据集中选择关键生物标志物尚无共识。用于多组学数据分析和整合的可用工具和方法已在其他地方进行了彻底审查。  3.癌组的纳米富集  MS和NGS的技术进步极大地推进了血液中蛋白质组学特征的分析,但只有少数基于血液的癌症生物标志物测定已获得FDA批准。从血液中提取和纯化癌症相关分析物仍然是限制液体活检进入常规临床实践的主要瓶颈。  对新型早期检测生物标志物的探索引起了基于纳米技术平台的开发,这些平台旨在丰富血液癌组的不同成分(包括蛋白质、ctDNA、CTC和EV)。这些“纳米富集”策略中的大多数依赖于纳米粒子的高表面体积比以及它们的表面工程和功能化能力。所有这些利用纳米级技术或材料特性的策略都包含在纳米组学范式中。在这里,我们讨论了当前阻碍液体活检临床转化的技术挑战,并重点介绍了已用于克服这些挑战的纳米组学平台示例(表1)。  靶向纳米组学基于纳米颗粒表面的功能化,靶向部分作为特定癌症相关分析物的识别元素。相比之下,“非靶向纳米组学”方法依赖于癌症相关分析物在与生物流体孵育后非特异性吸附到纳米颗粒表面(图2)。已经开发了许多靶向纳米组学方法,主要用于富集EV和CTC(图2和3),而癌症分析物在生物流体孵育的纳米粒子表面的自发吸附仅在过去5年有使用,主要用于蛋白质和cfDNA的富集和分析(表1)。我们强调,尽管在免疫测定和生物传感器中加入基于纳米颗粒的探针经过广泛研究,但其不属于纳米组学方法的范围。这种生物传感器的输出信号是基于纳米颗粒-分析物复合物独特的光学和电化学特性,而不是基于纳米颗粒富集分析物的下游组学分析。  图2 纳米组学范式概述“纳米组学”方法的示意图,其中纳米材料被用作清除平台,以从生物体液中捕获、富集和分离癌症相关分析物以进行下游组学分析。“靶向纳米组学”需要使用靶向部分对纳米材料表面进行功能化捕获特定的癌症分析物,而“非靶向纳米组学”依赖于癌症分析物非特异性、自发吸附到纳米颗粒表面(称为生物分子电晕形成)。基于纳米材料的采集平台可以同时从单个外周血样本(以及可能的其他生物体液)中丰富癌症特异性基因组、转录组、蛋白质组和脂质组特征。纳米组学方法旨在应用生物-纳米界面获得的知识,以实现复杂生物流体的多组学分析,最终目标是推出用于早期癌症检测的新型多分析物生物标志物。cfDNA,循环游离DNA CTC,循环肿瘤细胞 EV,细胞外囊泡。  表1 使用纳米组学方法分析液体活检分析物的示例研究  ASGPR1,去唾液酸糖蛋白受体1 cfDNA,循环游离DNA CTC,循环肿瘤细胞 ddPCR,微滴数字PCR ELISA,酶联免疫吸附试验 EpCAM,上皮细胞粘附分子 EV,细胞外囊泡 ICC,免疫细胞化学 IHC,免疫组化 LC-MS/MS,液相色谱和串联质谱 nano-HB,纳米人字形结构 NP-HBCTC-chip,纳米颗粒人字形循环肿瘤细胞芯片 NSCLC,非小细胞肺癌 PEDOT,聚(3,4-乙撑二氧噻吩) PEG,聚乙二醇 PEI,聚乙烯亚胺 PIPAAm,聚N-异丙基丙烯酰胺 PLGA,聚乳酸共乙醇酸 PL,磷脂 qPCR,定量PCR RT-ddPCR,逆转录微滴数字PCR RT-qPCR,实时定量逆转录PCR SWATH-MS,连续窗口全理论碎片采集质谱 TROP2,肿瘤相关钙信号传感器2。  3.1 蛋白和ctDNA采集  在血液循环的生物分子中,蛋白质是细胞过程的生物学终点。因此,蛋白质在历史上作为最受关注的分子生物标志物。然而,直接从血液中发现新的蛋白质生物标志物由于高丰度蛋白(例如,白蛋白约占总蛋白质含量的50%)的压倒性掩蔽效应而变得错综复杂。尽管基于无标记MS的蛋白质组学取得了相当大的进步,但这种信噪比问题极大地阻碍了血液中疾病特异性蛋白质特征的识别。血浆免疫亲和消耗柱被广泛用于克服白蛋白掩蔽的问题,但会导致低分子量(LMW)蛋白质组(例如,60 kDa的蛋白质)以及高丰度载体蛋白的大量损失。  2003年首次提出使用富集纳米粒子来增强血液中LMW癌症蛋白质组的蛋白质组学分析,但这一概念仅在过去十年中才引起纳米科学界的兴趣(表1)。由 Liotta、Petricoin及其团队开发的Nanotrap技术使用核壳亲和诱饵水凝胶纳米粒子作为蛋白质收集器。与上述免疫亲和柱类似,Nanotrap技术能够将高丰度的高分子量(HMW)蛋白与LMW蛋白分离。具体来说,纳米颗粒的多孔外壳阻止HMW但不阻止LMW蛋白的进入,而内核包含共价连接的化学亲和诱饵,可捕获LMW蛋白以进行收获和后续分析。值得注意的是,虽然初步可行性研究证明了Nanotrap颗粒作为蛋白质生物标志物发现平台的潜在用途,但该技术主要用于捕获和富集已知的生物标志物蛋白质。  蛋白质在与生物体液一起孵育后自发且非靶向吸附到纳米颗粒表面,称为“蛋白冠”(框1),也已被用于蛋白质生物标志物的发现。在过去的十年中,我们了解到复杂的蛋白质电晕会在所有纳米级材料的表面上以不同程度迅速形成,这取决于它们的物理化学性质和表面特性。事实上,纳米粒子对血液蛋白的结合亲和力已被证明是由许多不同的因素决定的,包括它们的大小、表面电荷和功能化以及纳米粒子-生物流体的孵育条件(框1)。  对低丰度蛋白质的纳米颗粒电晕富集和分析进行体内研究,首先需要通过将脂质纳米颗粒静脉注射到荷瘤小鼠和卵巢癌患者体内。随后通过尺寸排阻色谱法从血液中回收电晕包被的纳米颗粒并从高丰度背景分子(没有诊断价值)中纯化纳米颗粒结合的蛋白,从而能够对血浆蛋白质组的LMW部分进行高分辨率分析。这项最初的范式转变工作引发了人们对体外形成的蛋白质电晕指纹作为一种新工具的临床开发的兴趣,该工具用于对从癌症患者队列中获得的血浆样本进行蛋白质组学分析。通过无标记蛋白质组学技术对“健康”和“患病”纳米颗粒电晕样本进行全面比较,可以识别多种以前未被识别的候选生物标志物蛋白(表1)。  在这些原理的基础上,Proteograph平台已被开发用于深度分析等离子体蛋白质组,该平台使用具有不同表面特性的有不同的电晕轮廓的磁性纳米粒子组合。由于2D和3D纳米材料是过量的,因此需要做更多的工作来研究各种类型的纳米颗粒的组合是否能在MS分析中显著“扩大”血液蛋白质组的覆盖范围。还存在从血浆样品中纯化和回收电晕涂层纳米颗粒、纳米颗粒制剂的合成和稳定性以及所需的样品量是可能阻碍此类生物流体预处理方案开发的一些亟需解决的技术挑战。  最近,纳米颗粒蛋白冠的形成在概念上已经转变为由蛋白质、脂质、多糖和核酸组成的多层分子自组装,称为“生物分子冠”(框1)。例如,我们展示了cfDNA与基于脂质的纳米颗粒在与人类血浆样本孵育时的相互作用。这一额外组学维度的发现以及在患有晚期卵巢癌的女性(与年龄匹配的未患癌症的女性相比)样本中发现的显著更高丰度的纳米粒子冠状cfDNA为进一步研究卵巢癌铺平了道路。有趣的是,对相同纳米颗粒电晕样本的蛋白质组学分析揭示了组蛋白中的癌症特异性升高,表明核小体介导的纳米颗粒cfDNA相互作用。虽然 microRNA(在蛋白质复合物中或封存在EV中)的纳米颗粒表面吸附仍有待研究,但这些发现突出了开发能够同时富集和纯化血浆蛋白和无细胞游离核酸的纳米蛋白质组收获平台技术的机会。  使用纳米粒子从血液中纯化cfDNA的替代方法只有少数正在探索中,包括阳离子磁性纳米线系统的开发。在一项原理验证研究中,这种纳米纯化方法在收集cfDNA以通过液滴数字PCR检测EGFR突变方面优于金标准QIAamp循环核酸试剂盒。此外,从非小细胞肺癌患者的血液中共同分离CTC和cfDNA证明使用单个纳米颗粒平台有富集多种分析物的潜力。其他证明金纳米粒子与甲基化DNA相互作用的研究也为利用生物纳米界面检测cfDNA中癌症特异性甲基化模式奠定了基础。  3.2 CTC和EV分离  将CTC和EV从癌症患者的血液中高效提取和纯化是液体活检分析物进行临床转化的关键,这给纳米技术人员带来了工程创新挑战。基于金标准CTC免疫捕获的方法无法收获功能上可行的CTC的异质群体。因此,目前CTC的临床应用只是基于它们在大量造血细胞中的检测和计数,并且仅在高负担、转移性疾病患者中进行。尽管血液中的EV数量更多,但它们的小尺寸和低密度带来了一系列独特的技术挑战。传统的台式EV纯化技术(如超速离心、聚合物诱导沉淀等)主要依赖于它们的物理特性,需要几个小时并无法区分癌症衍生的EV和非恶性细胞释放的EV。  已经进行了许多利用CTC和某些EV子集的癌症特异性的尝试,以使用纳米组学方法增强血液CTC和EV及其基因组、转录组和蛋白质组的捕获和分离。这些收获策略中的大多数需要用针对众所周知的CTC和EV表面抗原(如 EpCAM、HER2、CD9、CD81和CD63)的抗体涂覆纳米颗粒表面。已经开发了广泛的纳米技术来捕获血液CTC和EV(表1和图3),包括磁性、金、硅、二氧化钛(TiO2)和碳纳米材料平台,具有不同程度的设计复杂性和成功率。为了解决与CTC固有异质性相关的问题并提高捕获效率,还使用了不同抗体的混合物对相同的纳米颗粒平台进行功能化。例如,用抗体混合物标记的磁性纳米线已被证明能以100%的效率(29名患者中的29名)从250 µl血液样本中有效分离早期非转移性乳腺癌衍生的CTC。  抗体靶向纳米颗粒也已集成到微流体装置中,与标准的CTC或EV分离方法相比,该装置需要更少的样品量并具有更高的检测灵敏度,并且可以设计成多步功能(例如,分析物分离、鉴定和检测)。这种基于纳米颗粒的平台的例子包括Poudineh等人设计的基于磁性排序流式细胞仪的微流控芯片,以根据其表面蛋白表达表型分析CTC,以及Zhang等人开发的具有自组装3D人字形纳米图案的Nano-HB微流控芯片,用于检测卵巢癌患者血浆中低水平的肿瘤相关外泌体。结合纳米颗粒分离CTC或EV以及下游细胞内或囊泡组学分析的微流控芯片也在开发中,并逐渐演变为综合多物种分析平台。  纳米材料提供的多模态工程能力使其能够从复杂的生物流体中同时捕获和可视化癌症分析物,以及对捕获的分析物进行刺激响应分离和取样以进行进一步分析。多功能纳米颗粒平台的一个例子是由Zhou等人开发的发光聚乙二醇功能化免疫磁性纳米球,用于对从EpCAM+上皮癌患者的外周血样本中分离的CTC进行高分辨率可视化。量子点沉积在这些磁响应Fe3O4纳米颗粒上,除了与血液进行磁分离外,还可以实时监测CTC的回收过程。最后,使用含二硫键的接头将抗EpCAM抗体连接到这些纳米颗粒构建体的表面,使谷胱甘肽介导释放活化的CTC。  除了这些上皮标记依赖技术之外,还有研究利用CTC对裸碳基纳米颗粒表面的高亲和力的不依赖标记的方法,并有望捕获更广泛的CTC亚型,从而能够表征其独特的转移潜力。例如,在概念验证研究中,Loeian等人开发了一种碳纳米管CTC芯片,能够从4毫升或8.5毫升血液样本中根据细胞角蛋白8或 18、EGFR和HER2成功捕获具有各种表型的异质CTC,血液样本来自7名I-IV期乳腺癌患者获得的每毫升血液中0.5-28个CTC。从污染的白细胞中纯化并将粘附的CTC从纳米管CTC芯片中释放出来需要进行更多的优化工作,用于后续的组学分析。  因此,大量证据表明纳米技术解决方案可以增强血液循环癌组的采样。尽管如此,还需要对收获的CTC和EV进行下游蛋白质组学分析,以便在早期癌症检测的背景下充分实现纳米组学方法的承诺。  4.纳米组学的愿景和挑战  多组学液体活检分析的兴起正在逐渐改变我们捕获癌组复杂的方式。基于血液的癌症多组学分析有可能最终涵盖基因组学、表观基因组学、蛋白质组学、脂质组学和代谢组学特征,从而更深入地了解肿瘤发生并提高早期检测的敏感性(图1)。血液中液体活检分析物的含量极低,这要求开发新技术以使癌组富集,同时最大限度地减少所需的样本量。  本文介绍了纳米组学方法并将其定义为利用纳米技术从生物体液中分离分析物以进行后续(多)组学分析(图2)。纳米组学寻求应用在生物与纳米界面获得的知识,对血液和其他生物体液中存在的疾病特异性分析物或分析物特征进行全面分析。纳米组学的最终目标是产生具有高信息能力的综合多组学知识,并揭示新的分子生物标志物组。  基于纳米技术的平台在从血液中富集CTC和EV方面以及揭示过去隐藏的血液蛋白质组方面显示出了巨大的潜力。虽然靶向纳米组学方法(通过具有靶向部分的纳米颗粒的功能化)主要用于捕获血液CTC和EV,但最近利用纳米颗粒进行血液蛋白质组学分析的努力是基于蛋白质电晕形成的非靶向自发现象(框1)。根据这一策略,纳米颗粒充当捕获LMW血液蛋白质组的“纳米网”,从而解决了迄今为止困扰无标记蛋白质组学分析的信噪比挑战。  纳米技术界已经开始将目光投向明确表征的蛋白质冠之外,现在正在研究纳米粒子与共同构成所谓的生物分子冠的其他生物分子种类的自发相互作用,包括脂质、代谢物和cfDNA。生物分子电晕提供的复杂分子指纹为纳米技术人员提供了一个令人兴奋的机会,可以开发用于血液多组学分析的纳米级平台。尽管还有很多工作要做,但我们设想未来基于纳米颗粒的清除平台将同时从单个生物流体样本中捕获癌症特异性基因组、转录组、蛋白质组和脂质组信息(图2)。  纳米颗粒生物分子电晕作为在多个组学层发现生物标志物的有效工具可以部署在一系列生物标志物应用和紧迫的临床中。特别是对于早期疾病检测,纳米组学提供了一种综合解决方案:通过单次抽血分析整个循环癌组,同时还探索了在癌症中知之甚少的替代循环生物分子(如脂质和代谢物)的作用。与其他旨在捕获和量化已知癌症相关分析物的基于纳米颗粒的生物传感技术不同,纳米组学“采血”方法有可能加速生物标志物开发程序的发现阶段。为了推动这种基于血液的纳米级清除平台的发展,纳米科学界需要关注可供他们使用的大量纳米材料的转化潜力。  虽然纳米组学可以解决与液体活检分析相关的一些技术障碍,但其他方面的挑战正在成为阻碍癌症生物标志物临床转化的限制因素。这些障碍包括需要基于高维机器学习的生物信息学方法来整合从单个样本的多组学分析中获得的大型且不同的数据集,以及开发适用于临床使用的多分析物设备。事实上,英国癌症研究中心早期癌症检测路线图强调了在基础和分子生物学、分析技术和机器学习的交叉研究领域需要一种整体方法。从实验室过渡到临床需要合并包括学术研究、工业、研究资助者、监管机构和医疗保健专业人员在内的多部门网络。生物标志物开发的发现阶段通常在学术实验室中启动,并引导多个候选生物标志物的识别。将这些发现转化为具有多路复用能力的临床试验需要在大量患者中进行的分析和临床验证研究中投入大量资源。  最后但并非最不重要的一点是,生物标志物程序的验证阶段在很大程度上取决于样本的可用性,由于血液样本不是从患有此类癌症的患者身上常规收集,因而可能对早期癌症的研究提出特别的挑战。样本收集、处理和储存过程对验证阶段的分析重现性提出了额外的挑战。最后,癌症筛查方法的一个重要考虑因素是将液体活检分析与标准的基于成像的筛查实践相结合的价值。这种多模式早期检测方法最有可能提供有关肿瘤定位和大小的精确信息,并解决过度诊断的问题。  框1 纳米颗粒生物分子电晕“生物分子电晕”是指各种生物分子在与生物液体一起孵育时,在纳米颗粒表面上的自发吸附和自组装分层。蛋白质在纳米颗粒上的吸附被称为“蛋白质电晕”。生物分子电晕的组成受多种因素影响。具体而言,组成由纳米颗粒的各种物理化学性质以及纳米颗粒在生物流体中的孵育条件定义(图)。cfDNA,无细胞DNA。    图3 基于纳米材料的血液EV和CTC分离为促进血液样本中细胞外囊泡(EV)和循环肿瘤细胞(CTC)富集而开发的几种纳米技术的示意图摘要。大多数EV和CTC富集策略是基于具有特定靶向部分(通常是抗体)的纳米颗粒或纳米线的表面功能化 然而,也有人提出了无标记富集方法。针对CTC和EV的特定表面配体包括上皮细胞粘附分子(EpCAM)、HER2、CD9、CD63和CD81。PLGA,聚乳酸-羟基乙酸共聚物。  结论  我们可以清晰地看到来自液体活检样本的综合多组学特征是精准医学和早期癌症检测的未来。由于组学分析工具和基于机器学习的生物信息学方法的重大进步,液体活检有可能克服与组织活检取样相关的许多限制,包括更好地捕获和反映肿瘤异质性。使用纳米技术发现癌症生物标志物仍处于起步阶段,但使用纳米粒子作为血液循环癌组(蛋白质、ctDNA、CTC、EV等)的收获剂提供了巨大的潜力,并可能重新定义早期癌症检测的未来。我们在此定义的纳米组学方法利用生物-纳米界面处的靶向和非靶向相互作用来揭示潜在的新型多组学生物标志物组并破译嵌入组学数据中的多维信息。综合生物信息学数据分析工具的开发以及生物标志物程序验证阶段所需的人体生物样本和多分析物测试的可用性将是这种纳米组学范式临床转化的关键。  原文链接:  https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35739399/
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    2016年6月13-15日,巴黎,法国 2016年能量纳米技术和能量纳米材料国际会议将于2016年6月13-15号在法国巴黎召开。所有被会议接受的文章将作为会议论文集发表在Key Engineering Materials (ISSN: ISSN: 1662-9795, Trans Tech Publications)上,并提交EI核心,Scopus检索。 大会召开时间为3天,6月13日为大会注册日,6月14日为会议召开日,6月15日暂定为巴黎一日游。此次大会将为能量纳米技术相关专业的科研人事提供面对面的交流与合作讨论。我们热忱欢迎从事相关技术研究的专家、学者和专业技术人员向ICNNE2016踊跃投稿,并积极参加大会。 大会委员会 国际咨询委员会 Prof. Peter Lund, 阿尔托大学理工学院, 芬兰Prof. Jordi Llorca, 纳米工程研究中心, 西班牙Prof. Sergej NEPIJKO, 美因茨大学, 德国Prof. Mohamed HABOUSSI, 巴黎大学, 法国 大会主席 Assoc. Prof. Salma BARBOURA, 巴黎大学, 法国Prof. Dr. Jean-Jacques DELAUNAY, 东京大学,日本 程序委员会主席 Prof. Sofoklis Makridis, 马其顿西部大学, 希腊Prof. ZITOUNE Redouane, 图卢兹大学, 法国Prof. Zdeněk Chobola, 布尔诺理工大学, 捷克共和国Prof. Witold Daniel Dobrowolski, 波兰科学院, 波兰 投稿主题 纳米技术与材料科学材料科学与工程:纳米技术在纳米科学和纳米技术先进的应用程序碳纳米管与生物分子纳米材料纳电子学纳米系统纳米力学纳米操作纳米磁学纳米光学和纳米光子学纳米线纳米流体力学纳米生物纳米科学与技术分子电子学 请将您的论文于2016年3月1日之前投至会议邮箱:icnne@saise.org更多疑问,请咨询会议负责人:聂老师
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