点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:量子显微镜可详细观察活细胞细节
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

量子显微镜可详细观察活细胞细节

来源:科技日报2021-06-16 09:42

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  显微镜技术取得重大突破!据最新发表在《自然》杂志上的文章,来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员发明了一种量子显微镜,可使研究人员在的情况下检查活细胞,看到其他方式无法揭示的生物结构细节。这为生物技术的应用铺平了道路,且有望应用于导航、医学成像等领域。

  显微镜由量子纠缠提供动力,爱因斯坦将这种效应描述为“远距离幽灵般的相互作用”。

  来自昆士兰大学量子光学实验室和ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的沃里克·鲍恩教授说:“这是第一个性能超过现有最佳技术的基于量子纠缠的传感器。”这台量子显微镜的成功首次证明,量子纠缠改变传感范式的潜力。

  量子显微镜的一个主要成功之处在于,它能够跨越传统光基显微镜的“硬障碍”。通常,传统的光学显微镜会在被观察的生物样本上聚焦照明光线,更强大的光源使研究人员能够更细致地看到细胞。但这种方法的精确度存在一个根本性限制:在某一时刻,足够明亮的光线会破坏活细胞。

  鲍恩和他的同事们已经找到了克服该问题的方法。他们使用了一种带有两个激光光源的显微镜,但通过一种特殊设计的晶体“挤压”了其中一束光线。它通过在光子(激光束中的光粒子)中引入量子纠缠来做到这一点。

  光子被耦合成相互关联的对,其中任何具有不同于其他光子能量的光子都被丢弃,而不是被配对。这一过程降低了光束的强度,同时降低了其噪声,从而可以进行更精确的成像。

  大约10纳米厚的酵母细胞的细胞壁及其细胞液,即使用最好的非量子显微镜,这两者的成像都是微弱的,用标准显微镜则是完全看不见的,而用量子显微镜则可以看到它们的结构细节,从而帮助我们在最小的尺度上理解生命的基本知识。

  英国埃克塞特大学的弗兰克·沃尔默表示:“这是光学显微镜领域的一项非常令人兴奋的进展,它为改进最先进的显微镜的工作方式打开了大门,其光强度正好不会破坏生物样本。”

  鲍恩说,量子显微镜也将有实际应用。例如,光学显微镜经常被用来确定细胞是否癌变或诊断其他疾病,而量子显微镜可以显著提高这些测试的灵敏度,并加快测试速度。(实习记者张佳欣)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • “云中漫步”建“天桥”

  • 山西永济:种粮大户收获忙

独家策划

推荐阅读
决定智力水平高低的因素非常多,脑容量只是其中的一个因素,而且这种关联并不是必然的。
2025-06-09 10:43
记者8日从中国科学院高能物理研究所获悉,P波段大功率超构材料速调管研制成功,并顺利通过所有测试完成验收。P波段大功率速调管是中国散裂中子源(CSNS)直线加速器的核心器件。
2025-06-09 10:34
此时正值我国主汛期,副热带高压边缘的暖湿气流与北方冷空气交汇,形成锋面雨带,江南地区更因副热带高压北抬进入梅雨季,长江中下游至华南地区常出现持续性阴雨或雷阵雨天气。副热带高压的强度和位置变化还会影响其他天气系统的活动,如热带气旋(台风)的生成和走向,进而影响降水分布。
2025-06-09 10:24
“海”一般与陆地相连,面积往往在百万平方公里量级以下;“海”与“洋”都有“大片水域”的意思,但“洋”的面积更大,其中心部位到陆地距离更远。了解海与洋的演化历史后,我们就更能理解海洋对人类的深远影响。
2025-06-09 10:20
《公报》显示,2024年,我国海洋生态状况总体稳定,局部海域有所改善,典型生态系统状况以优良和稳定为主,变化趋势稳中向好。
2025-06-09 10:12
记者6月8日从中国科学院高能物理研究所获悉,中国散裂中子源加速器射频团队与合作者研制的紧凑型P波段大功率超构材料速调管,日前顺利通过高功率测试,关键技术指标全部达到设计要求。
2025-06-09 08:52
面对日益增长的海量视频数据和复杂多变的应用场景,当前的视频监控系统在实时性、准确性和智能化水平方面仍然面临显著挑战。
2025-06-06 10:43
我国建成全球规模最大的互联网办电服务体系,信息化、网络化、智能化的高效便捷办电服务方式基本形成。
2025-06-06 10:35
科幻电影中凭借红外视觉锁定目标的“超视觉”已在实验室中照进现实。
2025-06-06 10:32
中国科学院近代物理研究所甘再国研究员团队与合作者利用兰州重离子加速器国家实验室加速器装置,首次合成了目前已知最缺中子的镤同位素——新核素镤-210。
2025-06-06 10:31
为深入贯彻中央种业振兴市场净化行动部署,按照种业监管执法年活动安排,农业农村部近日在全国范围内部署开展农作物种子基地监督检查工作,紧盯繁种制种关键环节和重点区域,严把制种源头关,切实保障农业生产用种安全。
2025-06-06 04:15
“一本顶5本,22个超大触摸页面融合18种材质,完全开发宝宝触感神经系统,实现手眼脑三维协调发展。”
2025-06-06 09:50
空天跨尺度计量基准大科学装置建设现场一派繁忙景象,目前项目进展顺利,预计将于2026年建成并投入使用。
2025-06-05 09:43
数据显示,在“本源悟空”的境外用户中,美国、加拿大等量子技术强国访问频次持续领先,其中美国用户访问量稳居境外第一。
2025-06-05 09:42
5月28至29日,宁夏电网迎来历史性时刻——新能源日发电量连续两天超越区内统调用电量,成为国内首个新能源日发电量超越区内统调用电量的省区。
2025-06-05 09:41
国家公园人才培养创新联盟成立大会日前在北京举行。
2025-06-05 09:40
2025年1月,精准智能化学全国重点实验室正式获批,标志着中国科大在“有组织科研”战略上再添国家级平台。
2025-06-05 09:39
中国科学院国家天文台领导的国际合作团队在银河系的“盖亚-香肠-恩克拉多斯”(GSE)吸积矮星系遗迹中,发现了一颗具有高钍/铕比的锕系元素增丰极贫金属星。
2025-06-04 09:47
生态环境部、文化和旅游部、中国文联、中国作协近日联合印发《关于进一步加强生态文化建设的指导意见》,对生态文化建设工作进行全面系统部署。
2025-06-04 09:43
截至今年6月1日19时,江苏核电“和气一号”核能供汽项目已累计供应清洁工业蒸汽300万吨。
2025-06-04 09:40
加载更多