研究者はレーザーおよび原子力の顕微鏡検査の結合によってイメージ投射のための小さい生体物質を見つけます

Published on November 11, 2010 at 4:06 AM

研究者は nanoscale の顕微鏡検査の 「見つけることが不可能なもの」問題に端正な解決として彼らの新しい技術を特徴付けますが、使用することそれに歩き回ることによって暗くされた部屋のコーヒーテーブルを見つけること間の相違のような多くどちらかころぶ、または懐中電燈を行いますまで。

国立標準技術研究所 (NIST) の JILA-a の合同事業からの新しいペーパー、グループおよび原子力の顕微鏡検査と精密レーザーの光学を結合することによるそれに続く詳しいイメージ投射のための生体物質のコロラド州発見の小さいアセンブリの大学。

「目標とする nanoscale の顕微鏡検査のために」レーザー: 左で、典型的な 900 正方形のマイクロメートルの眺めは、集中されたレーザ光線を使用して、正方形とマークされる可能性としては興味深い紫色の膜パッチを示します。 右の上、パッチのより近い光学画像; 、同じ目標とします位層幾何学細部を明らかにする AFM との視覚化された底を付けて下さい。

原子力の顕微鏡に (AFM)ナノテクノロジーの標準ツールのなった 1 つがあります。 概念はそれほど簡単でもないです。 先端と旧式のレコードプレーヤースタイラスとは違う針ない、しかし大いにより小さい最高で標本の表面を渡る幾つかの原子広移動だけ。 レーザーは静電気力または親和力のような原子スケール力によって、押されるか、または引っ張られると同時に先端の小さい偏向を測定します。 先端をスキャンすることは前後にサンプルを渡って表面の三次元画像をもたらします。 解像度は個々の原子、解像度を示すあるケース驚くほどに最もよい光学顕微鏡が達成できるより小さい千倍ある場合もあります。

そのようなすばらしい感度は技術的な問題を負います: プローブが画像 100 つの正方形のナノメーターの目的できれば、百万がそのサイズを時間を計る顕微鏡段階でほぼどこでもあることができればどのように丁度その目的を見つけますか。 それは生物的アプリケーションの珍しいケースではないです。 Brute Force の答えは興味深い何かに動作するまで、おそらくもっと速い速度で前後にスキャンしますプローブを、あります。 暗闇のコーヒーテーブルのように、これに問題があります。 AFM の先端は非常に敏感、ただ傷つき易いですしかし表面からの不必要な原子か分子を取ることによって低下させることができます。 また、 AFM がますます重要になっている生物科学に、研究の標本は通常先端の自由な衝突によって傷つけることができる膜または蛋白質のような 「柔らかい」事です。 1 つの解決はつき、が見つけることは容易であるその化学的に好ましくないかもしれない主題の変更を意味しますようにずっと小さい蛍光混合物または量の点が付いているターゲット分子を 「分類すること」です。

その代り、 JILA のチームは懐中電燈を使用するために選択しました。 AFM の先端の位置を安定させるためのより早い革新に建物は、グループ光学的に分散させたライトの微細な変更によってターゲット位置を識別する領域をスキャンする堅く集中された、低電力レーザ光線を使用します。 このレーザーはサンプルを渡って AFM の画像の形成に類似した画像を形作るためにスキャンされます。

同じがレーザーおよび検出は技術 AFM の先端を見つけるのに使用されています。 それ故に、レーザーは共通の関係枠として役立ち、光学および AFM の画像を一直線に並べるために比較的簡単です。 単一セルの有機体からの細胞膜のパッチとの実験では、 ** それらがこれらの蛋白質の複合体を見つけ、約 40 ナノメーターの精密と AFM の先端を一直線に並べてもいいことをグループは示しました。 分散させたライトにもっぱら頼って、技術はターゲット分子の前の化学分類するか、または修正を必要としません。

「幾つかの問題を解決します」、 NIST の物理学者を言いますトマスパーキンズ。 「問題ちょっと見つけることが不可能なものであるあなたが調査したいと思う目的を見つける問題を解決します。 先端を汚染しない問題を解決します。 そして捜していたものをに、先端をクラッシュしない問題を解決します。 これは先端を損なうことをおよび、柔らかい生物的ターゲットのために、サンプルを傷つけないことを防ぎます」。 そして、彼は言います、それははるかに効率的です。 「実用的な見通しから、 4 時に実質科学をし始めている私の大学院生の代りに彼女は 10 の AM で科学を」し始めてもいいです

ソース: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 16:17

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