来源：Peter Casamento

    一种比人头发薄100倍的显微工具通过振动来同时显示单分子的质量和形状——这是一种目前还无法实现的技术。该项研究工作是由墨尔本大学数学与统计学院的John Sader教授和加州理工学院的Michael Roukes教授领导的，研究成果发表在《自然纳米技术》杂志上。Sader教授说，这种技术会使生物学家的分子检测发生翻天覆地的变化，实际上任何人都可以用它来测量非常微小的物体。

为了观察样品的形貌，研究人员将其连接到一个微小的振动装置—纳机电系统（NEMS）谐振器上。“测量分子之间的差异的标准方法是，使用质谱仪来称重。这样做的问题是很多不同的分子也可能具有相同的重量。现在，我们可以通过测量其形状来辨别其差异。”Sader教授说。“这种技术是建立在我们新开发的一种数学算法上的，即惯性成像技术。我们可以将其当做一个诊断器来辨别病毒和细菌。”

在质谱仪中，分子会被离子化，使得其能与电磁场发生相互作用。然后通过测量这种相互作用，就可以获得分子的荷质比。但是这种传统方法很难区分具有相同荷质比的分子，意味着如果分子A和B有相同的荷质比，则无法对其进行区分。“但是当分子附着在这种振动装置上的时候，额外质量会减少装置的振动频率。频率变化的方式取决于分子的质量和形状，因此我们可以知道其形状信息和质量信息。”Sader说。“这和光学显微镜是非常不一样的，因为光学显微镜中，由于“衍射极限”的存在，光会限制你的测量范围。”

检测分子结构的常用方法是X射线晶体衍射法，然而这里也有一个问题，即分子在自然环境中其结构也可以很不同。加州理工学院的Michael Roukes教授说NEMS和惯性成像在生物科学研究中非常有用。“这种新技术增加了另一条信息，以帮助我们识别分子，这在生物医学应用中是非常有用的。”

新材料在线编译整理——翻译：杨超     校正：摩天轮