新的光子传感器打开了通向高速检测

来自伊利诺伊大学厄巴纳-尚佩恩分校的研究人员已经开发出的极高速度光子感应的力学性能的新技术使用光电机械射流谐振器 (OMFR) 的自由流动颗粒。这项研究可能开辟了全新机械”轴的测量”微/纳米颗粒和电泳。

“它已知的癌症和贫血等疾病可以关联与力学性能的细胞，如可压缩性和粘弹性，但这些属性不用于诊断由于缺乏足够的速度与灵敏度的工具进行测试，”解释拉夫巴尔，机械科学与厂房伊利诺伊州助理教授。”由此，我们有大量的知识差距，而还没有触及表面的理解的疾病如何修改我们身体细胞的力学性能。发展周围的细胞和电泳力学知识可以帮助我们理解这些微对象整个人体，关于肿瘤是如何形成的关于如何细胞和细菌可以传播通过我们，疾病如何传播，以及更多的流动性。

高速光学检测方法，如流式细胞术，经常用于分析的大量人口的粒子通过其光学特性的测量与分析速度接近 50,000 粒子/秒。光学传感器，但是，不能直接测量任何力学性能的粒子 (质量、 密度、 压缩系数、 刚度等)。直到现在，机械传感器未接近光学流式细胞仪，使得常规测量大细胞群体只是不切实际的速度。港泉SMT

“在这个研究中，我们的目的是混合的光学传感，即极高的带宽和敏感性，使我们有能力来衡量的力学性能，机械传感的最佳功能”说文汉，博士候选人和第一作者的论文出现在 2016 年 6 月版的光学。”要实现这一目标，我们有开发新的微流控光电机械设备，光学检测由单个微粒的流控通道在非常高的速度流经的机械扰动。

研究人员使用面包的酵母和两种类型的微球，探讨 OMFR 的粒子遥感能力。

OMFRs employ phonons (quasiparticles of sound and vibration) to engage the conversation between the flowing analyte particles and circulating photons (particles of light) in the silica glass shell. In doing so, they make light sensitive to the mechanical parameters of the analyte.

“遥感能力的 OMFR 的多模冗余，允许多个粒子测量和指示将来可能发生的惯性成像，”汉说。”系统也检测机械能量损失与单个粒子，可能与粘弹特性的颗粒和液体界面的软材料和边界损失有关关联”。

巴尔补充说:”我们已经表明，我们的技术是敏感的密度和可压缩性的每个粒子个体经过它，”。”最小探测粒子作为报告在这项工作是约 660 nm。

“这工作提出了新的方法来执行共振增强的光学传感自由流动颗粒通过延长固体和流体阶段传感器和样品之间的远程声子的行动”。