中國科學院重慶綠色智能技術研究院、中國科學院大學重慶學院、中科院上海高等研究院清華大學和上海交通大學共同攻關,在單個生物大分子的太赫茲超分辨光譜成像研究中取得進展。單個生物大分子的太赫茲探測有望揭示傳統單分子技術難以提供的生物大分子的物理化學、結構及生物分子間相互作用等信息,對深入認識和理解生物大分子的作用與功能具有重要意義。生物大分子的尺寸(納米級)與太赫茲波長(亞毫米級)嚴重失配以及生物大分子對太赫茲波的響應較弱問題,使得單個生物大分子的太赫茲探測成為科學難題。
研究利用石墨烯具有原子級的平整度、穩定的單蛋白分子物理吸附能力以及較強的太赫茲波反射性能,設計并采用具有最佳近場太赫茲信號增強能力的鉑納米探針,結合單分子樣品制備技術,實現了單個蛋白分子(免疫球蛋白和鐵蛋白)的太赫茲光譜成像探測,為單分子水平上生物大分子的太赫茲探測研究提供了有效方法。相關研究成果以Near-Field Nanoscopic Terahertz Imaging of Single Proteins為題,以封面文章形式在線發表在Small上。重慶研究院博士研究生楊忠波為論文第一作者,重慶研究院研究員王化斌和高研院研究員李江為論文共同通訊作者。
前期研究中,相關研究團隊已先后實現生物組織(Biotechnology Progress 2018, DOI: 10.1002/btpr.2741)和單細胞(Cell Proliferation 2020, DOI: 10.1111/cpr.12788)的太赫茲超分辨成像檢測。
傳統太赫茲成像技術受限于靈敏度低、成像速度慢、視場有限,以及分辨率不足等問題。原子無線傳感作為新興量子探測技術,依托高量子態里德堡原子與電磁場的相互作用,有望實現單光子級探測靈敏度與兆赫茲級探測速度,......
2025年12月12日,由中國科學院生物物理研究所徐平勇研究員任首席科學家的2024年度國家重點研發計劃"冷凍超分辨光電聯用系統"項目啟動暨年度學術進展交流會在北京召開。項目指導專......
我國太赫茲探測鈣鈦礦光伏技術登上權威期刊《自然》我國下一代光伏技術取得新進展,南京大學譚海仁團隊和國防科技創新研究院常超團隊聯合運用太赫茲技術,對全鈣鈦礦疊層光伏電池內部載流子輸運行為實現精準、無損探......
近日,中國科學院上海微系統與信息技術研究所研究員黎華團隊與華東師范大學教授曾和平團隊合作,在太赫茲(THz)三光梳光源研究方面取得進展。該研究提出了緊湊型太赫茲三光梳光源的實現方案,構建了由三個太赫茲......
隨著無線通信技術的發展,太赫茲波因超寬帶、高定向性和高分辨率等優勢,成為6G通信的重要頻譜資源。然而,頻率升高帶來的路徑損耗加劇和信號源輸出功率降低等問題,使系統對高精度、低損耗、大視場的波束控制器件......
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近期,中國科學院上海光學精密機械研究所研究員韓申生、副研究員劉震濤團隊在多色超分辨結構光照明顯微鬼成像方面取得進展。相關研究成果以Multicolorsuper-resolutionstructure......
近日,中國科學院上海光學精密機械研究所研究團隊在太赫茲驅動聲子極化激元產生及相干調制機理方面取得進展。高速信號調制技術是光通信、數據中心、量子計算等領域的核心。近年來,硅基和鈮酸鋰基兩大技術路線在材料......
近日,天津大學研究人員開發了一種新型太赫茲光聲系統,該系統克服了水干擾,無需抽血或標記便可實現對活體小鼠鈉水平的實時測量,并通過人體實驗,初步驗證了走向臨床應用的潛力與可行性。據悉,該成果突破了太赫茲......
6月5日,《國家科學評論》(NationalScienceReview)在線發表了題為Achieving500-GHzcommunicationover1.2kmusinganastronomical......