伴随着雄壮的背景音乐和一片漆黑的背景，很容易使我们想起《星际迷航》等科幻片中的场景。在宇宙深处，某个神秘的物种在通往他们星球的必经之路上布下「石柱阵」，来来往往的飞行器在经过「石柱阵」之后，原本混杂的队伍，根据大小被精准的分成三个队伍。然后飞往指定的航道，消失在茫茫宇宙之中……

实际上，上面那个气势恢宏的视频模拟的是人体内纳米级颗粒通过一个2cm×2cm芯片时的场景。可以控制航线的飞行器才不需要这种笨方法来确定航道，只有人体那些只会做无规则运动的颗粒，才需要利用这样一个「筛子」来分类。

中间就是那块儿2×2的芯片啦（视频里的过程都是在这小小的芯片，也就是蓝色区域中发生的~）

视频中那些起到阻挡和分离作用的看起来挺大的柱子，实际上也就只有几百纳米粗，它们之间的间隙也非常小，最小的只有25nm，最大也才235nm。这些柱子在IBM科学家精心、精确、精准的布置下，最终达到检测早期癌症的目的。

硅立柱的最小缝隙25nm

你可能以为这是用来分离癌细胞的，可是癌细胞直径一般在10微米（10000纳米）左右。显然，癌细胞一进来就要把芯片堵死了。当然，你可以说把柱子和间隙做大点儿不就可以捕捉癌细胞了么！的确，现在市面上已经有分离微米级颗粒和细胞的芯片。只不过，如果用微米级的芯片捕捉癌细胞，我们就不能说是在检测早期癌症了。

IBM的一帮科学家认为，这么好的技术却只能分离微米级的寄生虫、细菌和癌细胞等实在是太可惜了。尤其是对于检测癌症来说。在癌细胞从病灶里跑出来（要转移了）之前，癌细胞就会分泌大量外泌体到血液中，这些外泌体里携带着大量的癌细胞相关信息，要是能轻易捉到这些直径在30-110纳米之间的外泌体，就可以发现早期癌症了。

外泌体的形成示意图

IBM的科学家首次将芯片的分离级别从微米降到纳米，成功实现了「便捷地捕捉外泌体」这一梦想。这项由IBM沃森研究院Benjamin H. Wunsch和Joshua T. Smith二人领导的研究，上周发表在纳米科技顶级期刊《自然纳米技术》上。

据研究论文介绍，这种芯片技术实际上有个很拗口的名字，叫确定性侧向位移（deterministic lateral displacement，DLD）分离技术。IBM将芯片升级到纳米级别之后，就在老名字前面加了个代表纳米的前缀，这就变成了IBM的nano-DLD分离技术。现在，两位科学家也证明了nano-DLD可以分离从20-110nm不等的微粒，因此对于30-110nm的外泌体，是完全可以被筛选出来的。

芯片中有不完全对称排列的“硅支柱”，支柱在芯片内紧密排列，间隙均匀（25-235nm）。当去掉血液中微米级及以上的细胞和颗粒物之后，纳米级的颗粒由于大小不同所走的途径不同，较小的能顺着液体流动的方向移动，不发生大的偏移，而较大的会发生各种角度的偏转，最终它们将到达不同的区域，这就达到了分离的目的，然后科学家们就可以对“到岸”的这些微粒进行检测和分析。

这一方法就好像我们站在窄窄的四通八达的胡同口，胖一点的同志过不去窄窄的路，就只能从旁边宽一点的巷子穿过，而不同的路线的选择也会指引我们到达不同的终点，而从同样或者相似路径到达终点的基本都是体型相当之人，这样就达到了对不同体型同志进行区分的目的。

Joshua Smith在接受外媒采访时说，他们现在做的，就是利用IBM巨大的科研能力和人才储备进行硅纳米技术的研究，将它应用于医疗行业，做一些现在别人做不到的事情。如果降低成本，硅技术产品十分适合大批量生产，广泛应用在医疗诊断领域。此外，nano-DLD技术既保证了纳米粒子分离的高精度，操作又不复杂，这就使得翻越高精度分离技术这堵高墙变得容易许多！