這項研究的核心是一個纖維微腔。圖片來源：威斯康星大學麥迪遜分校

科技日報記者?劉霞

美國威斯康星大學麥迪遜分校研究團隊開發出迄今最靈敏的單分子檢測和分析方法。利用他們開發的光學微諧振器（微腔）裝置，科學家不用借助熒光標簽即可觀察單個分子，有助更好地了解物質組成部分如何相互作用，從而促進藥物發現和先進材料開發。相關論文發表于新一期《自然》雜志。

研究負責人蘭德爾·戈德史密斯表示，雖然科學家可從更大范圍的材料和生物系統研究中收集有用信息，但觀察單個分子的行為和相互作用是一種更精確地理解復雜系統的方式，并可能帶來新發現。

研究團隊開發的光學微諧振器（微腔）有一個極其微小的空間，光可以被困于其中，在幾納秒內與分子相互作用。微腔由位于光纖電纜頂部的小鏡子制成，這些光纖鏡使光能在微腔內非常快速地來回多次反射。分子被引入微腔后，當光穿過微腔時，不僅能檢測分子的存在，還能獲取有關分子的信息。這些信息可用于確定分子形狀，從而揭示分子之間的相互作用。

戈德史密斯指出，雖然存在其他可以實現類似目的的方法，但它們往往需要大量樣本材料且耗時較長，而新微腔技術幾十秒內就可以給出答案。此外，雖然熒光標簽廣泛應用于很多領域，但它們可能會改變分子行為，從而掩蓋分子之間自然的相互作用。而新的無標簽方法則規避了這一點，并提高了分子檢測效率。

研究團隊計劃進一步優化該技術的性能，并期望在此基礎上更好地揭示分子的秘密。