最新自然封面:北大学子新技术

　　

生物通报道：本期（8月3日）Nature杂志的封面颇引人注目，一篇金黄中一个类似于眼睛的物体即是本期一篇来自威斯康辛州大学麦迪逊分校生物医药工程系与计算机工程系，早年毕业与北京大学（1995）的研究人员Hongrui Jiang的研究成果。这个新型智能液体微型镜头（Adaptive liquid microlenses）可以利用水凝胶环（hydrogel）--一种暴露于不同温度或者酸度的环境时能膨胀或者收缩的物质--来制造微型的镜头 。

（封面所示为一种智能液体微型镜头，在其中，一种水溶胶（图中带斑纹的环）根据一个局部刺激调控镜头形状）

原文：
Nature 442, 551-554(3 August 2006) 
doi:10.1038/nature05024
Adaptive liquid microlenses activated by stimuli-responsive hydrogels
Liang Dong1, Abhishek K. Agarwal1, David J. Beebe2 and Hongrui Jiang1
[Abstract]

光学成像、医学诊断和“lab on a chip”技术等领域的微型化趋势，正在为尖端微型镜头创造出一种市场需求。Jiang等人发明的这种镜头与大多数镜头的不同之处在于，它能自对焦：水凝胶环里的水滴对环境反应时膨胀或者收缩，从而改变镜头的焦距。整个镜头像三文治一样被装在玻璃装置中，装置留有一些微小的渠道允许外界的液体渗透到其中，从而影响水凝胶环的伸缩。

可调整的镜头以前也有人设计过，但是主要用于光学用途，例如，眼镜，使用者可以改变焦距的远近。相比之下，该文章中报道的镜头主要用作周围环境的感应器。这是一个聪明的创造，是为一种微型的可调焦距的传感器而设计的。这些传感器将来某一天将用于快速和简便地监控所有的东西，从血液样品到小型的化学反应。

目前为止该研究成果仅仅是理论上的证据。镜头仅能对10-20oC的温度范围、或者从酸到碱的pH值起反应。而温度和pH值的测量的方法早已经建立了，不需要新的迷你镜头系统。之后研究小组将研发一种能对其他情况发生反应的水凝胶--例如 ，对不同的蛋白或者机体的盐分产生反应。

Jiang表示，这些镜头可以被制作成微米级的水平，并安置成强大的阵列来即时和简便的监控给定样品内的物质运转，这在芯片实验室的应用将不久就会到来。

当然也可以把它制作成更大的镜头，可以在检测特殊的蛋白和血液样品时改变它的焦距。例如可以根据焦距的信息来判断血液样品检测结果的阴阳性。
（生物通：亚历）