Весы для взвешивания молекул

Японским учёным удалось создать сверхчувствительные весы, способные определить массу отдельно взятой молекулы. Столь диковинный прибор рассчитан на работу в комнатных условиях (в контакте с питательной средой пробирки) с частицами, масса которых измеряется долями нанограмма. Методика уникального взвешивания опубликована на страницах Applied Physics Letters.

Физики считают, что на основе их метода можно создать новое поколение сдвоенных весов и даже замахнуться на измерение столь малых частиц и молекул, которые не по зубам другим современным способам измерений в специально созданных средах, включая вакуум.

“Органы чувств“ весов расположены на вилкообразном блоке из кремния и изоляционного материала. По форме он напоминает тот самый камертон, который музыканты и настройщики инструментов используют в качестве эталона высоты звука. Его размеры неимоверно скромны: при толщине зубцов в 100 микрометров его длина не выходит за пределы 500.

Подобно камертону п-образное устройство испускает колебания. За их частотой следят работающие в паре лазеры. Стоит в зоне действия прибора появиться частице даже сверхмалых размеров — меняется частота колебаний.

Экспериментируя со связкой из двух нанокамертонов, учёным удалось раздвинуть рамки предела высокоточных измерений: они определили массу микроскопических гранул полистирола диаметром 0,15 нанометра, которая, по словам учёных, сопоставима с массой и размерами живых клеток. Последнее позволяет передать в руки биологов-экспериментаторов ещё один уникальный инструмент — молекулярные и клеточные весы, которые могут взвешивать отдельные нити ДНК.