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可辨細菌聲音的“微耳”激光技術(shù)問世

[2011/6/2]

　　借助顯微鏡技術(shù)，人們對細菌、病毒等微生物的認識已經(jīng)達到了很高的層次。但如同早期電影一樣，目前這種豐富多彩的微觀世界還大多停留在“只見其人不聞其聲”的無聲時代。英國廣播公司網(wǎng)站近日報道稱，一種被稱為“微耳”的新型設備或許有望改變這一現(xiàn)實，讓聽到細菌的聲音成為可能。據(jù)介紹，“微耳”是一種借助光鑷原理的激光技術(shù)，由英國格拉斯哥大學、牛津大學和英國國家醫(yī)學研究所三家研究機構(gòu)共同開發(fā)。

　　研究人員希望此設備能夠成為標準的試驗設備，以更好地監(jiān)聽微觀世界的活動，包括用它來隨時監(jiān)聽細胞的活動情況、監(jiān)聽藥物對微生物群的作用等。負責該項目的格拉斯哥大學的喬恩·庫珀稱，借助“微耳”，他們就像擁有了一個極小極敏感的麥克風，從而可以窺探到小至細菌或細胞運動的聲音！拔⒍焙凸忤囈粯佣疾捎昧思す饧夹g(shù)，不同的是，光鑷通過一束激光形成的三維勢阱俘獲、控制微小粒子;“微耳”則通過多束激光在目標物上形成環(huán)狀來捕獲目標物的振動，從而獲得聲音。

　　研究人員舉例說，比如讓只有人類頭發(fā)絲百分之一大小的微小帶電珠子環(huán)繞諸如大腸桿菌這樣的微生物，每束激光捕獲一個帶電珠子，微生物的運動引發(fā)的任何聲音都能夠被晃動的珠子感受到？茖W家使用一個高速照相機來記錄珠環(huán)的運動，以確定運動源于何處。據(jù)稱，目前研究人員已經(jīng)用“微耳”聽到了液體中粒子進行布朗運動(懸浮在氣體或液體中的微粒作永不停止的、無秩序的運動)的聲音，他們還計劃用“微耳”聽細菌運動時其鞭毛(細菌體上一種細長并呈波狀彎曲的絲狀物，是細菌的運動器官，也是鑒別細菌種類的一個主要標志物，被喻為細菌的發(fā)動機)所發(fā)出的聲音。為了使這一過程進行得更加順利，科學家必須對細菌進行基因編程以讓其能夠更好地附著在珠子上，這也意味著科學家可以采用這種方法來更好地理解經(jīng)基因改造過的細菌。除基礎研究外，“微耳”同樣也可以被應用于醫(yī)療領域，研究人員可借助“微耳”聽取藥物影響微生物的過程，就如同修理工通過引擎聲辨別出汽車故障一般。

　　下一步，研究人員希望能通過“微耳”聽到引起人類昏睡病的錐蟲的聲音，以期通過研究這些血液寄生蟲的運動方式研制出治療該病的新藥。“昏睡病”是一種由寄生蟲感染引起的疾病，流行于中部非洲，病人會不斷陷入昏睡狀態(tài)，直至死亡。非洲每年有6萬多人和300多萬頭牛的死亡與此有關(guān)。