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    5月26日從南開大學獲悉，該校物理科學學院田中華人民共和國成立、劉智波研究組利用全內反射下石墨烯對介質折射率異常敏感的光學現(xiàn)象，實現(xiàn)了超靈敏單細胞實時流動傳感。這一成果可以使癌細胞在形成之初即被精確“光測”出來，將為癌癥預防提供一條新途徑。

    石墨烯是一種呈蜂巢狀排列的單層碳原子結構，是目前已知的最薄、最堅硬的納米材料。在全內反射這種特殊的結構下，對于介質折射率異常靈敏是石墨烯材料的重要特性之一。田中華人民共和國成立、劉智波領導的研究組發(fā)現(xiàn)，折射率的靈敏度與石墨烯的層數(shù)有極大關系，并且層數(shù)有一個最優(yōu)值。他們通過與南開大學化學學院陳永勝課題組合作，不斷控制石墨烯的層數(shù)，最終制出厚度為8個納米的石墨烯材料，其折射率的靈敏度和分辨率達到目前國際上最高水平。

    在此基礎上，課題組結合微流體技術和病變細胞的折射率差異，將這一超高的折射率靈敏度成功應用于單細胞傳感。記者在實驗室看到，實驗人員將制備出的8納米厚石墨烯均勻鋪于一塊三棱鏡的一面，緊貼石墨烯上方建有一條細胞通道。實驗時，一束光從棱鏡一面射入，穿透石墨烯照射在細胞通道上，反射光從棱鏡另一面射出。實驗人員通過光電轉化，即可得到一份波形圖。如果細胞通道中存在癌細胞，則波形圖上將會呈現(xiàn)出明顯的波峰。即使數(shù)千個正常細胞中有一個發(fā)生了病變，這種“光測”方法都可以將其準確識別出來。

    該課題組論文已在國際納米科學技術領域權威刊物《Nano Letters》上發(fā)表，美國著名的納米技術與納米科學網(wǎng)進行了同步報道。