科学触角

来源: 《科学世界》2013年第7期

发布日期: 2014-02-27 17:46:59

中国科学技术大学研究小组首次实现亚纳米分辨率的单分子光学拉曼成像,对微观世界研究具有重要意义。同时,研究揭示了脚部真菌的多样性和海星的散热机制。

中国科学技术大学微尺度物质科学国家实验室的董振超研究小组在国际上首次实现亚纳米分辨率的单分子光学拉曼成像。这一最新成果发表在6月6日的《自然》杂志上。该研究采用拉曼光谱和扫描隧道电子显微镜结合起来的方法,可以“看到”单个分子的原子和化学键强度。近年来,研究者利用STM的极细的金属尖端,已经可以把拉曼光谱技术用在越来越小的样品上。

本研究的创新之处在于,可以将这个系统的敏感度提升到前所未有的高度,可以在0.2纳米的范围内获得样品的拉曼光谱,这个尺度已经可以用于研究单个分子了。

研究团队用该方法研究一个环形的卟啉分子,对分子的不同区域扫描时,产生特定的拉曼散射,最终形成的分子图像中,显示出4个瓣的卟啉分子结构。董振超说,这项研究对了解微观世界,特别是微观催化反应机制、分子纳米器件的微观构造和包括DNA测序在内的高分辨生物分子成像,具有极其重要的科学意义和实用价值。

最近的一项研究表明,在我们脚上,如脚后跟、脚趾甲、脚的第三趾和第四趾之间等等,生存着多种真菌的菌落,仅在脚后跟就能发现80种真菌。每个患者感染的真菌种类大体一致。如果女性患者的脚趾甲长期被真菌感染,那么她们的身上一定有非同寻常的真菌生存。除了足部,身体的其他地方—鼻子和耳朵里面、腹股沟内,主要寄生着马拉色菌属,它是形成恼人的头皮屑的元凶。这项研究,可能有助于医生为真菌感染者作出精确的诊断。

相关论文发表在5月22日的《自然》杂志上。

为了研究海星是如何使身体降温的,科学家在美国加利福尼亚州海岸收集了70只海星,并模拟它们在缺少海水降温时的情况,实验温度设定在26~42℃之间。当海星的中心区域体温上升到35℃时,约1/3的海星都死了。该研究发表在5月29日的《实验生物学杂志》上。科学家们发现,在活下来的海星中,腕部体温可达39℃,比中心区域的体温要高。

海星采用“壮士断腕”的悲壮方式来散热,自己抛掉高温的腕部达到散热目的,随后还会长出新的腕部。

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