測量微小物體的質量需要微型天平。為此，來自加州理工學院和法國替代能源和原子能委員會下屬研究所 Leti 的研究人員建造了一種新型質量識別裝置，其尺寸以奈米和微米為單位。研究人員在 9 月份發表於《自然·奈米技術》雜誌上的一項研究中報告稱，該裝置可以即時確定單個分子的質量——這是同類裝置中的首創。（《大眾科學》是自然出版集團的一部分。）
該天平的核心是一束只有幾百奈米寬的矽束，它以兩種頻率同時振動。（一奈米是十億分之一米。）光束兩端的微小臂透過一種稱為壓阻效應的現象將諧振器的振動轉換為電訊號。單個分子落在光束上就足以使兩種頻率向下移動，從而以取決於粒子質量的方式改變器件臂的電阻。
作為演示，研究人員對直徑為 5 奈米的金奈米粒子集合以及免疫球蛋白 M 抗體分子進行了質譜分析——透過質量識別混合物中各種粒子。正如研究合著者、加州理工學院物理學家邁克爾·魯克斯指出的那樣，以前的諧振器裝置需要數百個相同的分子才能進行測量。“我們實際上無法逐個分子地知道它們的質量是多少，”他說。
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這種新型、更靈敏的版本應該能夠讓研究人員進行質譜分析，以識別混合樣品中各種不同的粒子。能夠識別單個蛋白質分子的質譜儀可能對蛋白質組學——梳理細胞或組織內不同蛋白質的功能和結構——具有寶貴的價值。“如果我們能夠逐個進行，現在我們就可以開始研究任意複雜的不同物質混合物，”魯克斯說。