咖啡环效应将用于生物检测

　　电讯,将咖啡溅在桌上时，稍稍留心液体蒸发后咖啡液滴留下的印记，你会发现，液滴边缘位置形成了一个比中间区域颜色要深很多的暗环，这意味着在边缘位置沉积的咖啡小颗粒浓度比中间区域的浓度要高得多。这种不均匀沉积的现象被称作咖啡环效应。

　　不仅是咖啡，许多溶有固体小颗粒物质的溶液在液体蒸发后都会在边界出现一个类似暗环。一个由美国工程院院士、加州大学洛杉矶分校细胞控制研究所所长何志明教授领导的研究小组提出，可以将这一生活中的常见现象与生物传感技术相结合，用于检测唾液、血液等各种体液中的生物标志物，以进行医学诊断。不过，若要将这一现象用于生物检测，首先要找到咖啡环效应出现的最小尺寸极限。

　　研究人员随后尝试将不同尺寸的乳胶颗粒溶解在水中进行实验，这些小颗粒的直径在20纳米到100纳米之间，这正是通常生物传感器所检测的生物标志小颗粒的尺寸。接着，他们将溶解了小颗粒的溶液滴到准备好的格子结构表面上，倾斜表面使多余液体滑落后，亲水表面的格子上就会形成所需要直径的液滴。研究人员通过逐渐缩小液滴尺寸发现，对于溶解有100纳米直径的小颗粒的溶液，当液滴尺寸缩小到近10微米(约为头发丝直径的十分之一)时，咖啡环效应就不再出现。

　　参与研究的加州大学洛杉矶分校机械与航空工程学院博士黄得胜表示，人体的血液或唾液中包含大量的微米或纳米尺度的分子或生物微粒，可以利用咖啡环效应把它们沉积下来并利用相关的生物检测技术进行分析和定量。而了解所谓咖啡环效应出现的最小可能尺寸，则有助于尽可能地缩小生物传感器尺寸，并使得单个芯片在小面积上具有同时进行多种生物标志物检测的能力。