頭發絲般的超小型傳感芯片，有望實現更快、更精準的新冠病毒檢測

新冠疫情依舊威脅著全球人類的生命，更快的病毒檢測對大范圍篩查是一個優勢。由斯威本科技大學和澳大利亞國立大學帶領的一個國際研究團隊取得了突破性的成就，有助于更快、更準確的分子或病毒測試，包括新冠病毒的檢測。

蝴蝶翅膀是由成千上萬層微小的鱗片組成的。當光線照射到蝴蝶翅膀上時，穿過這些翅膀層，而每一層都有聚光效應。研究人員從蝴蝶翅膀的聚光方式中得到啟發，發現了一種在芯片上聚光的新方法，這對分子或病毒檢測具有強大的潛力。

研究團隊一起探討了納米光子學中的一個挑戰：納米級的光場增強，也就是如何在極小的范圍內產生巨大的光能。

研究團隊的發現使超小型傳感芯片得以誕生。這些芯片只有100微米大小（相當于一根頭發的直徑），具有前所未有的靈敏度來檢測病原體。

它帶來了巨大的優勢，包括實現在血液和唾液中更快、更準確的分子檢測。這將極大地提高檢測和追蹤病毒的能力，減少傳染性病毒的社區傳播。而且，它還可以通過徹底改變檢測血液中剩余糖分和其他異常情況的方式，在預防保健方面發揮重要作用。

研究人員設計和制造一個納米光子芯片，模仿一種蔽眼蝶屬（Bicyclus）的蝴蝶翅膀結構。拿到芯片后，研究人員在上面放置了一個測試樣品，并發現了一種操縱空間和時間的方法，可以按照意愿精確地集中光線。

由于聚光具有捕捉更少病原體細胞的能力，這意味著一切都可以按比例縮小——等待時間、樣本大小和測試材料。隨著浪費的減少，這也是一種可持續性的勝利。

研究者表示，應該始終向大自然學習，多觀察大自然的現象，從大自然中獲得靈感與啟發。這一研究突破將為整個領域帶來新的可能性和機遇。

題為“Hybrid anisotropic plasmonic metasurfaces with multiple resonances of focused light beams”的相關研究論文發表在《納米快報》（Nano Letters）上。

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論文原文：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.1c02751

標簽： 頭發 更快 病毒 新冠