4、透明動物——通過注入特殊化合物，可以使動物變得通體透明，這項技術(shù)將成為生物醫(yī)學領域發(fā)展的助推器。

　　維維安娜•格勒迪納魯(VivianaGradinaru)與已故神經(jīng)免疫學家保羅•帕特森(PaulPatterson)實驗室的同事一起，找到了合適的方法：首先對嚙齒類動物實施安樂死，并將甲醛注入其體內(nèi)，利用心臟將甲醛泵至動物全身；之后，剝?nèi)游锏钠つw，從血管注入一種名為丙烯酰胺單體(acrylamide monomers)的白色無味化合物。丙烯酰胺單體可在動物體內(nèi)建立一個具有支撐作用的水凝膠網(wǎng)，取代動物組織內(nèi)的脂肪，并使其呈現(xiàn)無色狀態(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，他們便開始嘗試著繪制透明小鼠的完整神經(jīng)網(wǎng)絡。透明器官讓他們夢想的不少研究都成為現(xiàn)實，比如分辨周圍神經(jīng)——這類人們從前知之甚少的細微神經(jīng)束。再比如向透明小鼠尾部注入帶有熒光標記的病毒，觀察病毒如何透過血腦屏障進入小鼠的大腦。“掌握這項技術(shù)，就好比擁有了洞察世間萬物的‘透視眼’，”格勒迪納魯介紹道。透明器官一方面可降低實驗中人為誤差的概率，另一方面可提高實驗效率，豐富實驗數(shù)據(jù)，同時減少實驗動物的使用數(shù)量。格勒迪納魯愿意向任何有需要的實驗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胞領域的研究上。

　　5. 體液發(fā)電——唾液也許會成為醫(yī)用設備的新能源

　　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)。當他在2010年著手研究高效、可再生的發(fā)電設備，為偏遠地區(qū)的凈水或醫(yī)療診斷提供充足的能源時，他首先考慮的因素就是小巧。不過，利用唾液驅(qū)動燃料電池，卻是他在研究開始時完全沒有想到的。

　　這個“吐口唾沫”的點子來自于當時侯賽因?qū)嶒炇业耐?、當時正在攻讀博士學位的賈絲廷•E•明克(Justine E.Mink，現(xiàn)為陶氏化學公司的研究員)。那時，明克正嘗試開發(fā)一種可以植入人體，安放在胰腺附近監(jiān)測糖尿病人血糖水平的微型裝置。微生物燃料電池——這種通過向細菌提供有機物(唾液中也富含有機物)，利用細菌代謝產(chǎn)生電流的方法映入了她的眼簾。碰巧她和侯賽因的項目都可以利用這種方法，因此兩人找來高導電性的石墨烯電極，在上面附著了唾液細菌，在一周之內(nèi)，這些細菌產(chǎn)生了1微瓦(百萬分之一瓦)的電量。

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

　　6、簡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)得到了廣泛應用，但其價格動輒高達數(shù)百萬美元，準備樣品也非常麻煩。對于專業(yè)的研究型實驗室來說，這樣的狀況還能夠接受，但如果要快速掃描產(chǎn)品樣品，來查看內(nèi)置的微尺度水印呢？

　　紐約大學物理學家戴維•格里爾(DavidGrier)和同事研制出的一種新型全息顯微鏡，就能解決這一問題。他們以商用蔡司(Zeiss)顯微鏡為基礎，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)，并由攝像機錄下。

　　數(shù)十年以來，科學家已經(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。這就是格里爾這項發(fā)明的價值所在。他的研究小組編寫了一種軟件，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)中包含了關于散射物體的所有信息。由于這種顯微鏡具有納米級的分辨率，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，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)濟的方式，用來觀察產(chǎn)品內(nèi)部的單個粒子。設想一下，涂料桶或洗發(fā)水瓶中每滴液體都含有標注了產(chǎn)品生產(chǎn)信息的微?！拖裰讣y一樣。格里爾還補充道，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。