中科大學子首次實現最高解析度單分子拉曼成像

2020-12-05 中國經濟網

  6月6日凌晨,中國科學技術大學發布重大科研成果,該校科學家日前在國際上首次實現亞納米分辨的單分子光學拉曼成像,將具有化學識別能力的空間成像解析度提高到前所未有的0.5納米。國際權威學術期刊《自然》雜誌6月6日在線發表這項成果。研究由侯建國院士領銜的單分子科學團隊董振超研究小組完成,博士生張瑞、張堯為論文共同第一作者。

  分子非常小,一般在1納米左右,相當於人頭髮絲直徑的六萬分之一。如何在納米甚至亞納米尺度上實現分子成像並能識別分子的化學信息,是國際科學界持續關注的熱點。

  「正如通過人的指紋可以識別人的身份一樣,拉曼光譜的譜形成為科技工作者識別不同分子的『指紋』光譜。 」董振超教授介紹,光的頻率在散射後會發生變化,而變化情況取決於散射物質的特性,這是物理學上獲得諾貝爾獎的著名「拉曼散射」。拉曼散射光中包含了豐富的分子振動結構信息,不同分子的拉曼光譜譜形特徵各不相同。

  中科大科研團隊通過多年努力,將高分辨掃描隧道顯微技術與高靈敏光學檢測技術融為一體,最終實現世界最高解析度單分子拉曼成像,幫助識別分子內部結構和分子表面吸附構型。《自然》三位審稿人盛讚研究「打破了所有的記錄,是該領域創建以來的最大進展」。董振超教授說,「這項研究,對了解微觀催化反應機制、分子納米器件的微觀構造和包括DNA測序在內的高分辨生物分子成像,具有極其重要的科學意義和實用價值。 」(桂運安)

(責任編輯:王姣雁)

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