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Nanoscale 현미경 "에 레이저 타겟팅"

Published on November 9, 2010 at 6:36 PM

연구자들은 nanoscale 현미경의 문제 "건초 더미에서 바늘"에 깔끔한 솔루션으로 새로운 기술을 특징지만, 더 당신이 그것을 통해 가을까지 산책을 통해 어두운 방에 커피 테이블을 찾는, 또는 사용의 차이처럼 손전등.

새로운 논문에서, *의 JILA - 조인트 벤처에서 그룹 국립 표준 기술 연구소 (NIST) 와 대학 원자 힘 현미경과 정밀 레이저 광학을 결합하여 이후의 자세한 이미지를위한 biomolecules의 작은 어셈블리 콜로라도 - 찾습니다.

nanoscale 현미경 "에 레이저 타겟팅": 왼쪽, 전형적인 900 평방 마이크로 미터보기에 초점을 맞춘 레이저 광선을 사용하여 사각형으로 표시됩니다 잠재적으로 흥미있는 보라색 막 패치를 보여줍니다. 패치의 오른쪽 상단 가까이 광학 이미지, 바닥, 같은 목표는 AFM은 topological 세부 사항을 공개와 몇 군데. 크레딧 : Churnside, CU

원자 힘 현미경 (AFM)은 나노 기술의 표준 도구 중 하나가되었습니다. 개념은 믿을 간단합니다. 바늘없는 구식 축음기의 스타일러스와는 달리, 그러나 시편의 표면에 걸쳐 원자 넓은 동작 몇 대부분의 전용에 팁 훨씬 작습니다. 그것이 같은 정전 세력이나 화학 명소로 원자 스케일 세력에 의해 밀고 당겨 같은 레이저 끝의 작은 deflections을 측정합니다. 예제를 통해 앞뒤로 팁을 스캔하면 표면의 3 차원 이미지를 산출. 해상도 수있는 놀라운 기능을 개별 원자, 최고의 광학 현미경보다 작은 천 번 달성할 수 해상도를 보여주는 경우.

이러한 놀라운 감도는 기술적인 문제를 incurs : 귀하의 프로브 이미지 100 평방 나노미터 말씀의 개체를 수있다면 그것이 현미경의 무대에서 거의 어디서나 만 배의 크기로받을 수있다면, 정확히 어떻게 그 객체를 찾을 수 있습니까? 그것은 생물 학적 응용 프로그램의 비정상적인 경우가 아닙니다. 그것이 재미있는 무언가로 실행까지 짐승 - 강제로 대답은, 당신은 아마도 더 높은 속도로, 앞뒤로 프로브를 검사합니다. 어둠 속에서 커피 테이블과 마찬가지로, 이것은 문제가있다. AFM 팁뿐만 아니라 매우 섬세하고 손상을 쉽게하지만, 그것은 표면에서 원치 않는 원자 또는 분자를 따기에 의해 저하 수 있습니다. 또한 AFM 점점 중요 해지고있다 biosciences에, 연구 표본은 보통 팁과 통제 충돌에 의해 손상될 수 있습니다 단백질이나 세포막과 같은 "소프트"것들입니다. 하나의 솔루션은 최대 조명하고 쉽게 찾을 수 있지만, 그 화학적 바람직하지 수 없습니다 주제를 변경 그렇다면, '레이블'작은 형광 화합물 또는 양자 점이 대상 분자되었습니다.

대신, JILA 팀은 손전등을 사용하기로했다. AFM 팁의 위치를​​ 안정화를 위해 이전 혁신에 따라 빌딩, 그룹은 흩어진 빛에 분 변화하여 타겟 위치를 파악, 광학 영역을 검사하기 위해 밀접하게 초점을 맞추고, 저전력 레이저 광선을 사용합니다. 이 레이저는 AFM 이미지를 형성하기 위해 유사한 이미지를 형성 샘플에 걸쳐 스캔됩니다.

동일한 레이저 및 검출 기술은 -입니다 AFM 팁을 찾습니다하는 데 사용됩니다. 따라서 레이저 참조의 일반적인 프레임 역할을하고 그것은 광학과 AFM 이미지를 정렬하기 위해 비교적 간단이야. 단일 셀 생물의 세포막의 패치와 함께 실험에서 그룹들이이 단백질 단지를 찾아 약 40 나노미터의 정밀도로 AFM 팁 정렬 수있는 증명이 **. 흩어져 빛을에 전적으로 의존, 그들의 기술은 이전에 화학 라벨 또는 대상 분자의 수정을 필요로하지 않습니다.

"당신은 문제가 몇 가지 해결,"NIST 물리학 토마스 퍼킨스는 말합니다. "당신이 당신의 제보를 오염하지 않는 문제를 해결. 덤불 문제에서 바늘의 일종 여러분이 공부하고자하는 개체를 찾는 문제를 해결. 그리고, 당신은 당신의 정체에 팁 충돌하지 않는 문제를 해결 샘플을 손상하지 소프트 생물 학적 목표물에 대한, 이것은 제보를 손상.위한 방지 찾고. " 그리고 그가 말하는, 그것은 훨씬 더 효율적이야. "실용적인 관점에서, 대신에 오후 4 시에 실제 과학을 시작 내 대학원생의, 그녀는 오전 10시 과학 일을 시작할 수 있습니다"

* AB Churnside, GM 왕의 TT 퍼킨스. 원자 힘 현미경에 대한 막 패치 라벨 무료 광학 이미징. 광학 익스프레스. 권. 18 호 23. 2010년 11월 8일.

** 특정 단일 셀 생물의 세포막이며 bacteriorhodopsin, 빛 에너지를 캡처 단백질을 포함하고 "보라색 막,"사용되는 팀. Bacteriorhodopsin는 보라색 막에 포함된하고 biosciences 연구에 대한 일반적인 단백질이다.

Last Update: 6. October 2011 04:59

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