科技日報記者?劉霞

以色列魏茨曼研究所領導的科學家團隊在最新一期《應用物理評論》雜志網站發表論文，展示了一種對單個電子成像的新方法。該方法目前仍處于初始階段，未來有望為各種不同的分子拍攝“特寫”，這可能徹底改變新藥研發和量子材料的表征。

實驗裝置：一個30微米厚的金剛石膜，每個柱子的頂部有一個傳感器，放大2640倍（上）和32650倍（下）。
圖片來源：維茲曼科學研究所

幾十年來，盡管磁共振成像（MRI）技術在診斷大量疾病方面發揮了重要作用，但仍有一些潛在問題有待解決。例如，MRI讀出效率非常低，需要數千億個分子的樣本量才能發揮作用，這就導致輸出被平均化。對于大多數診斷程序，平均值最佳，但與此同時也會丟失一些細節，而這些細節可能隱藏著很重要的生物學過程。

研究人員解釋道，為獲取單個分子的細節，需要開發出一種能獲取單個分子特寫鏡頭的工具，研究人員可借助這些工具密切觀察重要分子的結構，從而為新發現或新藥研發開辟道路。

鑒于此，在最新研究中，研究團隊開發出了一種可以精確定位電子位置的方法。該方法基于位于一個氮-空位中心附近的旋轉磁場，氮-空位是一種特殊的人造金剛石中原子大小的缺陷，一般被用作量子傳感器。由于該氮-空位僅僅原子大小，這種傳感器對附近的變化特別敏感，由于其量子性質，它可以區分是單個電子還是多個電子，這使它特別適合精確測量單個電子的位置。

研究團隊指出，最新方法朝著精確納米成像邁出了關鍵一步，未來科學家將能夠使用這項技術來對不同分子進行成像，為其拍攝“特寫”。