Site Sponsors
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Onderzoekers vinden Tiny Biomoleculen for Imaging Door het combineren van Laser en Atomic Force Microscopy

Published on November 11, 2010 at 4:06 AM

De onderzoekers typeren hun nieuwe techniek als een nette oplossing voor de 'naald in een hooiberg "probleem van nanoschaal microscopie, maar het is meer als het verschil tussen het vinden van de salontafel in een verduisterde ruimte, hetzij door rond te lopen totdat je vallen, of met behulp van een zaklamp.

In een nieuw papier, een groep van Jila-een joint venture van het National Institute of Standards and Technology (NIST) en de Universiteit van Colorado-vondsten kleine assemblages van biomoleculen voor latere gedetailleerde beeldvorming door de combinatie van precisie-laser optiek met atomaire kracht microscopie.

"Laser targeting 'voor nanoschaal microscopie: Aan de linkerkant, een typisch 900 vierkante micrometer te bekijken, met behulp van gerichte laserstraal, toont potentieel interessante paars membraan patch, die is gemarkeerd met het plein. Rechts boven, dichter optische beeld van de patch, bodem, hetzelfde doel beeld gebracht met AFM onthullende topologische detail.

De atomic force microscoop (AFM) is uitgegroeid tot een van de standaard tools van de nanotechnologie. Het concept is bedrieglijk eenvoudig. Een naald-niet anders dan een ouderwetse fonograaf stylus, maar veel kleiner met een tip op de meeste slechts een paar atomen breed-beweegt over het oppervlak van het monster. Een laser maatregelen kleine verlegging van de tip zoals het is geduwd of getrokken door atomaire schaal krachten, zoals elektrostatische krachten of chemische attractie. Het scannen van de punt heen en weer over het monster levert een driedimensionaal beeld van het oppervlak. De resolutie kan worden verbazend-in sommige gevallen met individuele atomen, een resolutie een duizend keer kleiner dan de beste optische microscopen kan bereiken.

Zulke verbazingwekkende gevoeligheid loopt een technisch probleem: als je probe kan imago een object van, zeg, 100 vierkante nanometer, hoe precies vind je dat bezwaar maken indien hij zou kunnen bijna overal op een microscoop podium een ​​miljoen keer dat formaat? Dat is niet een ongewoon geval in biologische toepassingen. De brute kracht antwoord is, je scant de sonde heen en weer, waarschijnlijk op een hogere snelheid, totdat het draait in iets interessant. Net als de salontafel in het donker, heeft dit problemen. De AFM tip is niet alleen zeer delicaat en gemakkelijk te beschadigen, maar het kan worden afgebroken door het oppakken van ongewenste atomen of moleculen van het oppervlak. Ook in de biowetenschappen, waar de AFM is steeds belangrijker, onderzoek monsters zijn meestal "zachte" dingen zoals eiwitten of membranen die beschadigd kunnen raken door een ongecontroleerde botsing met de tip. Een oplossing is om "label" het doelwit molecuul met een kleine TL-verbinding of quantum dot, zodat het licht op en is gemakkelijk te vinden, maar dat betekent chemisch veranderen van het onderwerp, die niet wenselijk zijn.

In plaats daarvan, de Jila team ervoor gekozen om een ​​zaklamp te gebruiken. Voortbouwend op een eerder innovatie voor het stabiliseren van de positie van een AFM-tip, de groep maakt gebruik van een strak gericht, low-power laserstraal om optisch scannen van de omgeving, het identificeren van doellocaties door minute wijzigingen in het verstrooide licht. Deze laser wordt gescand in het monster op een beeld, analoog aan de vorming van een AFM beeld te vormen.

Dezelfde laser-en detectie-techniek wordt gebruikt om de AFM tip vinden. Vandaar dat de laser dient als een gemeenschappelijk referentiekader en het is relatief eenvoudig uit te lijnen van de optische en de AFM beeld. In experimenten met patches van celmembraan van eencellige organismen, ** de groep heeft aangetoond dat ze deze eiwitcomplexen lokaliseren en lijn de AFM tip met een precisie van ongeveer 40 nanometer. Vertrouwen uitsluitend op verstrooid licht, hun techniek vereist geen voorafgaande chemische etikettering of wijziging van het doel moleculen.

'Je lost een paar problemen ", zegt NIST natuurkundige Thomas Perkins. "Je lost het probleem van het vinden van het object dat u wilt studeren, dat is een soort van een naald in een hooiberg probleem. Je lost het probleem van de niet besmetten uw tip. En, los je het probleem van de niet crashen uw tip in wat je was zoekt. Dit voorkomt schade aan uw tip en, voor zachte biologische targets, geen schade aan uw monster. " En, zegt hij, is het veel efficiënter. "Vanuit een praktisch perspectief, in plaats van mijn grad student begint om echte wetenschap te doen om 4 uur, kan ze gaan doen de wetenschap om 10 uur"

Bron: http://www.nist.gov/

Last Update: 4. October 2011 06:21

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