"Лазерные Ориентация" для наноразмерных микроскопии:

Published on November 9, 2010 at 6:36 PM

Исследователи характеризуют их новой техникой, как аккуратные решения "иголку в стоге сена" проблемы наноразмерных микроскопии, но это больше похоже на разницу между поиском журнальный столик в затемненной комнате, либо ходить пока не попадете над ним, или с помощью фонарик.

В новой работе * группа из JILA-совместное предприятие Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университета Колорадо-находит крошечный сборки биомолекул для последующего подробного изображения, объединяя оптики точность лазера с атомно-силовой микроскопии.

"Лазерные ориентации" для наноразмерных микроскопии: На левом, типичные 900 квадратных зрения микрометра, с помощью сфокусированного лазерного луча, показывает, потенциально интересных пурпурный участок мембраны, который отмечается с площади. Правый верхний, ближе оптическое изображение патч, нижняя, ту же цель полученную с использованием АСМ выявление топологических подробно. Кредит: Churnside, CU

Атомно-силового микроскопа (АСМ) стал одним из стандартных инструментов нанотехнологии. Концепция обманчиво прост. Иглой, а не в отличие от старомодных стилуса фонограф, но гораздо меньше, с наконечником в лучшем случае пара атомов широко перемещается по поверхности образца. Лазерной меры крошечные отклонения наконечника, как это толкают или тянут атомных сил масштаба, такие, как электростатические силы притяжения или химической. Сканирование наконечник назад и вперед через образец дает трехмерное изображение поверхности. Разрешение может быть удивительной, в некоторых случаях показ отдельных атомов, разрешение в тысячу раз меньше, чем лучшие оптические микроскопы можно достичь.

Такая удивительная чувствительность несет техническая проблема: если ваш зонд может изображение объекта, скажем, 100 квадратных нанометров, как именно вы обнаружите, что объект, если он может быть практически в любом месте на столике микроскопа в миллион раз такого размера? Это не редкий случай в биологических приложений. Грубой силы Ответ, сканировании зонд вперед и назад, вероятно, на более высокой скорости, пока она не работает во что-то интересное. Как журнальный столик в темноте, это проблемы. Иглой АСМ не только очень тонкая и легко повредить, но это может быть деградировали, поднимая нежелательных атомов или молекул от поверхности. Кроме того, в области биологических наук, где АСМ становится все более важным, исследование образцов обычно "мягкие" вещи, как белки или мембран, которые могут быть повреждены неконтролируемого столкновения с наконечником. Одно из решений заключается в "ярлык" молекулы-мишени с небольшим флуоресцентные соединения или квантовая точка, так что он загорается и легко найти, но это означает, химического воздействия на предмет, который не может быть нежелательно.

Вместо этого, команда JILA решили использовать фонарик. Основываясь на ранее инноваций для стабилизации положения АСМ, Группа использует четко сфокусированные, маломощный лазерный луч для оптически сканирования области, определение целевых мест по малейшие изменения в рассеянном свете. Этот лазер сканируется на образце для формирования изображения, аналогичные формирования АСМ-изображения.

Та же самая техника, является лазерная-и обнаружения используются для обнаружения иглой АСМ. Таким образом, лазер служит общую систему координат, и это относительно просто для выравнивания оптических и АСМ-изображения. В экспериментах с участками клеточной мембраны из одноклеточных организмов, ** группы показал, что они могут найти эти белковые комплексы и выровнять иглой АСМ с точностью около 40 нанометров. Опираясь исключительно на рассеянный свет, их техника не требует предварительной маркировки химических или модификации молекул-мишеней.

"Вы решить пару проблем", говорит NIST физик Томас Перкинс. "Вы решить задачу о нахождении объекта, который требуется исследование, которое является своего рода иголки в стоге сена проблемы. Вы решить проблему не загрязнять ваши чаевые. И, вам решить проблемы не разрушат наконечник в то, что вы искал. Это предотвращает повреждения наконечника, а для мягких биологических целей, не повреждая ваш образец. " И, по его словам, это гораздо более эффективно. "С практической точки зрения, а не мой аспирант начинают делать настоящую науку в 4 часа дня, она может начать заниматься наукой в ​​10 часов утра"

* AB Churnside, Г. М. Кинг и Т. Т. Перкинс. Этикетка без оптических изображений мембраны патчи для атомно-силовой микроскопии. Optics Express. Том 18, № 23. 8 ноября 2010.

** Команда использовала "фиолетовые мембраны", который является клеточная мембрана из некоторых одноклеточных организмов и содержит бактериородопсина, белок, который захватывает световой энергии. Бактериородопсин вложена в фиолетовый мембраны и общего белка для исследований в области биологических наук.

Last Update: 6. October 2011 05:24

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