跟踪单个生物分子并了解它的生物学功能，是每个生物化学家的梦想。因为这可以让科学家更加细致的研究及了解生命体的运行机制,如核糖体和DNA聚合酶。马克斯·普朗克光学科学研究中心的研究人员已向这个目标迈进了一大步。他们利用光学显微和金纳米颗粒,在某种程度上放大光与DNA之间相互作用的信号,现在他们可以示踪单个DNA片段之间的相互作用。

利用光学-生物传感器示踪单个未加标记生物分子，是生物芯片领域发展的一个突破: 通过指甲大的移动纳米分析设备，可在一滴血中同时检测多种疾病因子以及推动微量样品的行综合生物分析。

我们在理解基本生命过程中，首先要了解的是单个生物分子如何与外界相互作用的。细胞中,如核糖体和DNA聚合酶一起,形成复杂的生物结构,如蛋白质和DNA——遗传信息的载体。虽然可以检测单个分子与酶分子或核糖体间的相互作用，但这通常要进行额外标记,例如荧光标记，以便于检测。然而,这种标记只适用于特定分子,同时也会干扰其生物体的正常功能。虽然光学可用于来检测未加标记的生物分子,但该方法不适用于检测单个DNA分子,因为DNA互形作用形成的光信号太弱。

由FrankVollmer纳米光学与生物传感实验室的物理学家，率先利用金纳米离子放大光与DNA分子相互作用的光信号,并且这种光子生物传感器，可用于检测单个未加标识的生物分子及其相互作用。

而此工作发表在2014年9月份的nature communication杂志上 ("Single-molecule nucleic acid interactions monitored on a label-free microcavity biosensor platform").