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納米顯微鏡的“激光瞄準”:

Published on November 9, 2010 at 6:36 PM

研究人員的特點作為一個整潔的解決方案的問題納米顯微鏡“在一個草堆裡針”,他們的新技術,但它更像發現一個黑暗的房間茶几上無論是由步行約,直到你在它下跌,或使用的區別手電筒。

* JILA的一個合資企業的國家標準和技術研究院(NIST)和科羅拉多大學的一個小組,從一個新的文件,發現用原子力顯微鏡相結合的精密激光光學微小的集會,為隨後的詳細成像的生物分子。

“激光瞄準”納米顯微鏡:在左,典型的900平方微米的觀點,使用聚焦的激光束,顯示潛在的有趣的紫膜補丁,這是方形標記。右上角,更緊密的光學圖像的補丁;底部,同樣的目標與原子力顯微鏡揭示拓撲詳細成像。貸:Churnside,銅

已成為原子力顯微鏡(AFM)的納米技術標準的工具之一。看似簡單的概念。一針不同於老式的留聲機手寫筆,但頂多只能夫婦的整個試樣表面移動的原子的提示少得多。一個激光措施,原子尺度的力量,如靜電作用或化學品的吸引力,因為它是推或拉尖的微小變形。來回掃描整個樣品的提示,得到了表面的三維圖像。該決議是驚人的,在某些情況下呈現出單個原子,可以達到一千倍小於最好的光學顯微鏡的分辨率。

如此驚人的靈敏度會導致技術問題,如果您的探頭可以圖像對象的,也就是說,100平方納米,你究竟是如何找到該對象,如果它可以在顯微鏡舞台上幾乎任何地方一百萬次的大小?這不是一個不尋常的生物應用情況。蠻力的答案是,你掃描探針來回,很可能以更高的速度,直到它運行到一些有趣的事情。就像在黑暗中的咖啡桌,這個有問題。針尖不僅是非常微妙和容易損壞,但它可以拿起不必要的原子或分子從表面退化。此外,在生物科學,其中的原子力顯微鏡正變得越來越重要,研究標本通常是“軟”的東西,可以用刀尖失控碰撞損壞,如蛋白質或膜。一個解決方案已被“標籤”的小熒光化合物或量子點的目標分子,以便它亮起來,是很容易找到,但是這意味著化學改變的主體,這可能是不可取的。

相反,JILA的研究小組選擇了使用手電筒。在穩定的針尖位置的早期創新基礎上,本集團採用的是高度集中,低功率激光束光學掃描區域,確定目標位置,在散射光的細微變化。這種激光在樣品掃描,形成圖像,類似於形成的原子力顯微鏡圖像。

相同的激光檢測技術用於定位針尖。因此,激光作為一個共同的參考框架,它是相對簡單的光學和原子力顯微鏡圖像對齊。在從單細胞有機體細胞膜的補丁的實驗中,**本集團已表明,他們可以找到這些蛋白質複合體和配合精度約 40納米的針尖。僅僅依靠散射光,他們的技術要求沒有事先的化學標籤或修改目標分子。

NIST的物理學家托馬斯帕金斯說:“你解決幾個問題,”。 “你找到你想學習的對象,這是一針在乾草堆裡問題的排序問題解決,你解決的問題不污染你的小費。您解決問題不撞向你是你的小費尋找這可以防止損壞你的小費和柔軟的生物指標,不損害您的樣品,。“他說,它的更有效。 “從現實情況來看,而不是我的GRAD下午4時開始做真正的科學的學生,她可以在上午10時開始做科學”

* AB Churnside,GM國王和TT帕金斯。無標記光學成像的原子力顯微鏡(AFM)的膜補丁。光學快報。卷18日,第23號。 2010年11月8日。

**使用“紫膜”,這是某些單細胞有機體細胞膜中含有細菌視紫紅質,捕獲光能的一種蛋白質,該小組。細菌視紫紅質是嵌入在紫膜,是一個常見的蛋白質在生物科學的研究。

Last Update: 6. October 2011 05:03

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