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2021-07-01
用「石墨烯相機」捕捉心臟脈動
619 期
Author 作者
編輯部
科技
光學
石墨烯
石墨烯相機
電訊號
神經細胞
心肌細胞
(AlexanderAlUS, CC BY-SA 3.0, Wikimedia Commons)
石墨烯(graphene)是一種僅有單個碳原子厚的二維晶體,由於具有電阻極小、導電性良好、結構堅固等特點,許多物理學家嘗試將它用於光學、光電工程元件上。
由加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley, UC Berkeley)與史丹佛大學(Stanford University)共同組成的研究團隊,開發出的「石墨烯相機」將成為一種新型感應器,它能偵測到傳送電訊號的細胞與組織活動,例如神經細胞、心肌細胞等。研究團隊表示,當這些細胞放電時,其電訊號能改變石墨烯的反射率,並在顯微鏡的視野下發光,藉由顯微鏡觀察,石墨烯相機就能持續偵測到整個細胞、組織的活動狀況。
由於石墨烯相機具有解析度良好、即時反應電訊號,以及對電壓敏感性高等特點,未來將有可能在藥物進入正式臨床試驗前,檢測其是否會對心肌細胞造成影響,例如心律失常等;或是能直接放在大腦上,監測大腦神經元的連續性放電活動,像是監控癲癇患者大腦的神經元放電情形。
Halleh B. Balch
et al
., Graphene Electric Field Sensor Enables Single Shot Label-Free Imaging of Bioelectric Potentials,
Nano Letters
, 2021.
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