"ليزر استهداف" لالميكروسكوب النانو :

Published on November 9, 2010 at 6:36 PM

الباحثون تميز تقنيتهم ​​الجديدة كحل متقنة الى "إبرة في كومة قش" مشكلة المجهري النانو ، لكنه أشبه الفرق بين العثور على طاولة القهوة في غرفة مظلمة إما يتجول حتى سقوط أكثر من ذلك ، أو باستخدام مصباح يدوي.

في ورقة جديدة ، * مجموعة من جيلا ، مشروع مشترك بين المعهد القومي للمعايير والتكنولوجيا (NIST) وجامعة كولورادو يرى التجمعات صغيرة من الجزيئات الحيوية للتصوير تفصيلية لاحقة من خلال الجمع بين الليزر البصريات الدقة مع المجهري قوة نووية.

"ليزر استهداف" للفحص المجهري النانو : تشغيل ، عرض نموذجي غادر 900 ميكرومتر مربع ، وذلك باستخدام أشعة الليزر وركزت ، ويظهر اهتمام يحتمل التصحيح الغشاء الأرجواني ، والتي وضعت مع مربع. أعلى اليمين ، الصورة البصرية لتوثيق التصحيح ؛ القاع ، ونفس الهدف مع تصوير فؤاد تكشف التفاصيل الطوبوغرافية. الائتمان : Churnside ، CU

أصبح مجهر القوة الذرية (AFM) واحدة من الأدوات القياسية للتكنولوجيا النانو. مفهوم بسيط مخادعة. A. الإبرة ، وليس خلافا للقلم الفونوغراف الطراز القديم ، ولكن أقل بكثير مع طرف في بضع خطوات فقط من أهم واسعة الذرات عبر سطح العينة تدابير ليزر صغيرة من الانحرافات كما هو غيض دفعها أو سحبها من قبل قوات المستوى الذري ، مثل قوى الجذب الكهربائي أو الكيميائي. المسح غيض جيئة وذهابا عبر العينة تعطي صورة ثلاثية الأبعاد للأرض. هذا القرار يمكن أن يكون مذهلا في بعض الحالات تظهر ذرات فردية ، قرارا ألف مرة أصغر من المجاهر البصرية أفضل يمكن تحقيقه.

حساسية مذهلة مثل يتحمل وجود مشكلة فنية : إذا كان التحقيق الخاص صورة كائن يمكن ، مثلا ، 100 نانومتر مربع ، وبالضبط كيف تجد ذلك الكائن إذا كان يمكن أن يكون في أي مكان تقريبا على مسرح المجهر مليون مرة بهذا الحجم؟ هذه ليست حالة استثنائية في التطبيقات البيولوجية. الجواب هو القوة الغاشمة ، يمكنك تفحص التحقيق ذهابا وإيابا ، وربما بسرعة أكبر ، حتى يتم تشغيله في شيء مثير للاهتمام. مثل طاولة القهوة في الظلام ، وهذا لديه مشاكل. غيض فؤاد ليست فقط حساسة للغاية وسهلة للضرر ، ولكنه يمكن أن يتحلل عن طريق التقاط الذرات أو الجزيئات غير المرغوب فيها من على سطح الأرض. أيضا ، في مجال العلوم البيولوجية ، حيث AFM أصبحت ذات أهمية متزايدة ، وعادة ما تكون العينات البحثية "لينة" أشياء مثل البروتينات أو الأغشية التي يمكن أن تتضرر من جراء اصطدام مع طرف غير المنضبط. وقد تم حل واحد على "تسمية" الهدف مع جزيء مركب الفلورسنت الصغيرة أو الكم نقطة ، بحيث تضيء ويسهل العثور عليها ، ولكن هذا يعني تغيير كيميائيا هذا الموضوع ، الذي قد لا يكون مرغوبا فيه.

بدلا من ذلك ، اختار فريق جيلا لاستخدام مصباح يدوي. بناء على الابتكار في وقت سابق لتحقيق الاستقرار في الموقف من طرف فؤاد ، ومجموعة يستخدم تركز بإحكام ، شعاع الليزر منخفض الطاقة لمسح المنطقة بصريا ، وتحديد المواقع المستهدفة بسبب التغيرات الدقيقة في ضوء متناثرة. يتم فحص هذه العينة عبر الليزر لتكوين صورة ، مماثلة لتشكيل صورة فؤاد.

هي تقنية الليزر المستخدمة ، والكشف عن نفسها لتحديد الطرف فؤاد. وبالتالي ، فإن الليزر بمثابة اطار مرجعي مشترك ، وانها واضحة نسبيا لمحاذاة البصرية وصورة فؤاد. في التجارب مع بقع من غشاء الخلية من الكائنات وحيدة الخلية ، ** المجموعة أثبتت أنها يمكن تحديد موقع هذه المجمعات البروتين ومحاذاة الطرف فؤاد مع دقة من حوالي 40 نانومتر. الاعتماد فقط على ضوء متناثرة ، تقنيتهم ​​لا يتطلب وضع العلامات الكيميائية قبل أو التعديل من الجزيئات المستهدفة.

"أنتم في حل بعض المشاكل" ، كما يقول نيست الفيزيائي توماس بيركنز. "أنت في حل مشكلة العثور على الكائن الذي تريد الدراسة ، التي هي نوع من إبرة في كومة قش مشكلة. يمكنك حل مشكلة عدم تلويث غيض الخاص. وأنت في حل مشكلة عدم تحطمها غيض الخاص الى ما كنت أبحث عن هذا غيض يمنع الإضرار بك ، وبالنسبة لأهداف البيولوجية لينة ، وليس ضررا عينتك. " ويقول ، انها أكثر فاعلية. "من منظور عملي ، بدلا من الطالب غراد بلدي بدأت تفعل العلم الحقيقي في 16:00 ، فإنها يمكن أن تبدأ في فعل العلم في الساعة 10 صباحا."

* AB Churnside ، جنرال موتورز والملك TT بيركنز. التسمية خالية من البقع التصوير الضوئي للغشاء المجهري قوة نووية. البصريات اكسبريس. المجلد. 18 ، رقم 23. 8 نوفمبر 2010.

** واستخدم الفريق "الغشاء الأرجواني" ، وهو غشاء الخلية من الكائنات وحيدة الخلية وتحتوي على بعض رودوبسين جرثومي ، وهو البروتين الذي يلتقط الطاقة الضوئية. مضمن رودوبسين جرثومي في الغشاء الأرجواني وهو بروتين مشتركة للبحث في مجال العلوم البيولوجية.

Last Update: 6. October 2011 05:04

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit