4、透明動(dòng)物——通過(guò)注入特殊化合物，可以使動(dòng)物變得通體透明，這項(xiàng)技術(shù)將成為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的助推器。

　　維維安娜•格勒迪納魯(VivianaGradinaru)與已故神經(jīng)免疫學(xué)家保羅•帕特森(PaulPatterson)實(shí)驗(yàn)室的同事一起，找到了合適的方法：首先對(duì)嚙齒類動(dòng)物實(shí)施安樂(lè)死，并將甲醛注入其體內(nèi)，利用心臟將甲醛泵至動(dòng)物全身；之后，剝?nèi)?dòng)物的皮膚，從血管注入一種名為丙烯酰胺單體(acrylamide monomers)的白色無(wú)味化合物。丙烯酰胺單體可在動(dòng)物體內(nèi)建立一個(gè)具有支撐作用的水凝膠網(wǎng)，取代動(dòng)物組織內(nèi)的脂肪，并使其呈現(xiàn)無(wú)色狀態(tài)；兩周之內(nèi)，這種物質(zhì)可以使一只小鼠變得通體透明。

　　這種方法誕生后不久，他們便開(kāi)始嘗試著繪制透明小鼠的完整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。透明器官讓他們夢(mèng)想的不少研究都成為現(xiàn)實(shí)，比如分辨周圍神經(jīng)——這類人們從前知之甚少的細(xì)微神經(jīng)束。再比如向透明小鼠尾部注入帶有熒光標(biāo)記的病毒，觀察病毒如何透過(guò)血腦屏障進(jìn)入小鼠的大腦?！罢莆者@項(xiàng)技術(shù)，就好比擁有了洞察世間萬(wàn)物的‘透視眼’，”格勒迪納魯介紹道。透明器官一方面可降低實(shí)驗(yàn)中人為誤差的概率，另一方面可提高實(shí)驗(yàn)效率，豐富實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)減少實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的使用數(shù)量。格勒迪納魯愿意向任何有需要的實(shí)驗(yàn)室提供她的水凝膠制作方法。下一步她將把這一技術(shù)推廣到癌癥以及干細(xì)胞領(lǐng)域的研究上。

　　5. 體液發(fā)電——唾液也許會(huì)成為醫(yī)用設(shè)備的新能源

　　默罕默德•穆斯塔法•侯賽因畢生致力于極微型裝置的研發(fā)。當(dāng)他在2010年著手研究高效、可再生的發(fā)電設(shè)備，為偏遠(yuǎn)地區(qū)的凈水或醫(yī)療診斷提供充足的能源時(shí)，他首先考慮的因素就是小巧。不過(guò)，利用唾液驅(qū)動(dòng)燃料電池，卻是他在研究開(kāi)始時(shí)完全沒(méi)有想到的。

　　這個(gè)“吐口唾沫”的點(diǎn)子來(lái)自于當(dāng)時(shí)侯賽因?qū)嶒?yàn)室的同事、當(dāng)時(shí)正在攻讀博士學(xué)位的賈絲廷•E•明克(Justine E.Mink，現(xiàn)為陶氏化學(xué)公司的研究員)。那時(shí)，明克正嘗試開(kāi)發(fā)一種可以植入人體，安放在胰腺附近監(jiān)測(cè)糖尿病人血糖水平的微型裝置。微生物燃料電池——這種通過(guò)向細(xì)菌提供有機(jī)物(唾液中也富含有機(jī)物)，利用細(xì)菌代謝產(chǎn)生電流的方法映入了她的眼簾。碰巧她和侯賽因的項(xiàng)目都可以利用這種方法，因此兩人找來(lái)高導(dǎo)電性的石墨烯電極，在上面附著了唾液細(xì)菌，在一周之內(nèi)，這些細(xì)菌產(chǎn)生了1微瓦(百萬(wàn)分之一瓦)的電量。

　　雖然1微瓦看起來(lái)微不足道，卻足以驅(qū)動(dòng)諸如芯片、診斷工具、或是明克的糖尿病監(jiān)測(cè)儀這樣的微型設(shè)備了。

　　6、簡(jiǎn)易快速的納米顯微鏡——一種可以拍攝納米粒子的電子顯微鏡能快速檢測(cè)藥物、爆炸物中的分子信息。

　　具備納米尺度分辨率的電子顯微鏡已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但其價(jià)格動(dòng)輒高達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元，準(zhǔn)備樣品也非常麻煩。對(duì)于專業(yè)的研究型實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，這樣的狀況還能夠接受，但如果要快速掃描產(chǎn)品樣品，來(lái)查看內(nèi)置的微尺度水印呢？

　　紐約大學(xué)物理學(xué)家戴維•格里爾(DavidGrier)和同事研制出的一種新型全息顯微鏡，就能解決這一問(wèn)題。他們以商用蔡司(Zeiss)顯微鏡為基礎(chǔ)，將它的白熾燈光源換成激光光源。激光照射到待觀察的樣品上，然后發(fā)生散射，形成由激光束和散射光互相干涉而成的三維圖像(即全息圖)，并由攝像機(jī)錄下。

　　數(shù)十年以來(lái)，科學(xué)家已經(jīng)可以生成微尺度物體的全息圖像，但從中提取出有用的信息總是很困難。這就是格里爾這項(xiàng)發(fā)明的價(jià)值所在。他的研究小組編寫(xiě)了一種軟件，能夠快速求解描述光在球體上散射的方程中的未知參數(shù)。這些參數(shù)中包含了關(guān)于散射物體的所有信息。由于這種顯微鏡具有納米級(jí)的分辨率，研究人員得以追蹤膠體中懸浮的粒子(例如涂料樣品中漂浮的納米珠)。同時(shí)，它的成本只有電子顯微鏡的十分之一。

　　格里爾希望這種儀器能夠提供一種快速而經(jīng)濟(jì)的方式，用來(lái)觀察產(chǎn)品內(nèi)部的單個(gè)粒子。設(shè)想一下，涂料桶或洗發(fā)水瓶中每滴液體都含有標(biāo)注了產(chǎn)品生產(chǎn)信息的微?！拖裰讣y一樣。格里爾還補(bǔ)充道，這種顯微鏡同樣容易“讀”出“加蓋”在藥物、爆炸物及其他物品中的分子信息。