纳米显微镜的“激光瞄准”:

Published on November 9, 2010 at 6:36 PM

研究人员的特点作为一个整洁的解决方案的问题纳米显微镜“在一个草堆里针”,他们的新技术,但它更像发现一个黑暗的房间茶几上无论是由步行约,直到你在它下跌,或使用的区别手电筒。

* JILA的一个合资企业的国家标准和技术研究院(NIST)和科罗拉多大学的一个小组,从一个新的文件,发现用原子力显微镜相结合的精密激光光学微小的集会,为随后的详细成像的生物分子。

“激光瞄准”纳米显微镜:在左,典型的900平方微米的观点,使用聚焦的激光束,显示潜在的有趣的紫膜补丁,这是方形标记。右上角,更紧密的光学图像的补丁;底部,同样的目标与原子力显微镜揭示拓扑详细成像。贷:Churnside,铜

已成为原子力显微镜(AFM)的纳米技术标准的工具之一。看似简单的概念。一针不同于老式的留声机手写笔,但顶多只能夫妇的整个试样表面移动的原子的提示少得多。一个激光措施,原子尺度的力量,如静电作用或化学品的吸引力,因为它是推或拉尖的微小变形。来回扫描整个样品的提示,得到了表面的三维图像。该决议是惊人的,在某些情况下呈现出单个原子,可以达到一千倍小于最好的光学显微镜的分辨率。

如此惊人的灵敏度会导致技术问题,如果您的探头可以图像对象的,也就是说,100平方纳米,你究竟是如何找到该对象,如果它可以在显微镜舞台上几乎任何地方一百万次的大小?这不是一个不寻常的生物应用情况。蛮力的答案是,你扫描探针来回,很可能以更高的速度,直到它运行到一些有趣的事情。就像在黑暗中的咖啡桌,这个有问题。针尖不仅是非常微妙和容易损坏,但它可以拿起不必要的原子或分子从表面退化。此外,在生物科学,其中的原子力显微镜正变得越来越重要,研究标本通常是“软”的东西,可以用刀尖失控碰撞损坏,如蛋白质或膜。一个解决方案已被“标签”的小荧光化合物或量子点的目标分子,以便它亮起来,是很容易找到,但是这意味着化学改变的主体,这可能是不可取的。

相反,JILA的研究小组选择了使用手电筒。在稳定的针尖位置的早期创新基础上,本集团采用的是高度集中,低功率激光束光学扫描区域,确定目标位置,在散射光的细微变化。这种激光在样品扫描,形成图像,类似于形成的原子力显微镜图像。

相同的激光检测技术用于定位针尖。因此,激光作为一个共同的参考框架,它是相对简单的光学和原子力显微镜图像对齐。在从单细胞有机体细胞膜的补丁的实验中,**本集团已表明,他们可以找到这些蛋白质复合体和配合精度约40纳米的针尖。仅仅依靠散射光,他们的技术要求没有事先的化学标签或修改目标分子。

NIST的物理学家托马斯帕金斯说:“你解决几个问题,”。 “你找到你想学习的对象,这是一针在干草堆里问题的排序问题解决,你解决的问题不污染你的小费。您解决问题不撞向你是你的小费寻找这可以防止损坏你的小费和柔软的生物指标,不损害您的样品,。“他说,它的更有效。 “从现实情况来看,而不是我的GRAD下午4时开始做真正的科学的学生,她可以在上午10时开始做科学”

* AB Churnside,GM国王和TT帕金斯。无标记光学成像的原子力显微镜(AFM)的膜补丁。光学快报。卷18日,第23号。 2010年11月8日。

**使用“紫膜”,这是某些单细胞有机体细胞膜中含有细菌视紫红质,捕获光能的一种蛋白质,该小组。细菌视紫红质是嵌入在紫膜,是一个常见的​​蛋白质在生物科学的研究。

Last Update: 6. October 2011 05:01

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