Исследователя Находят Малюсенькие Биомолекулы для Воображения путем Совмещать Лазер и Атомную Микроскопию Усилия

Published on November 11, 2010 at 4:06 AM

Исследователя характеризуют их новый метод как опрятное разрешение к «игла в проблеме haystack» микроскопии nanoscale, но она больше как разница между находить журнальный стол в затмленной комнате то путем гулять вокруг до тех пор пока вы не будете падать над им, или использование электрофонаря.

В новой бумаге, группе от совместного предприятия JILA-a Национального института стандартов и технологий (NIST) и Университете агрегатов Колорадо-Находок малюсеньких биомолекул для последующего детального воображения путем совмещать оптику лазера точности с атомной микроскопией усилия.

«Лазер пристреливая» для микроскопии nanoscale: На левой стороне, квадратный взгляд микрометра типичные 900, используя сфокусированный лазерный луч, показывает потенциально интересную пурпуровую заплату мембраны, которая маркирована с квадратом. Правая верхняя часть, более близкое оптически изображение заплаты; оснуйте, такие же пристрелйте imaged при AFM показывая топологическую деталь.

Атомный микроскоп усилия (AFM) имеет, котор стали один из стандартных инструментов нанотехнологии. Принципиальная схема обманчиво проста. Игла-не не похож на старомодный грифель фонографа, но очень мало с подсказкой по большей мере только несколько широк-движения атомов через поверхность образца. Лазер измеряет малюсенькие отклонения подсказки по мере того как он нажат или вытягиван атомными усилиями маштаба, как силы электростатического поля или химическая привлекательность. Просматривать подсказку взад и вперед через образец производит трехмерное изображение поверхности. Разрешение может быть удивительнейш-в некоторых случаях показывая индивидуальные атомы, разрешение тысяча времен мало чем самые лучшие оптически микроскопы могут достигнуть.

Такая изумительная чувствительность производит техническую проблему: если ваш зонд может изображение предмет, то сказать, 100 квадратных нанометров, как точно вы находите тот предмет если оно смогло находиться почти везде на этапе, то микроскопа миллион приурочивает тот размер? То нет необыкновенного случая в биологических применениях. Ответ зверюга-усилия, вы просматривает зонд взад и вперед, вероятно на более высокой скорости, до тех пор пока он не будет работать в что-то интересное. Как журнальный стол в темноте, это имеет проблемы. Подсказка AFM не только очень чувствительна и легка для того чтобы повредить, но она может быть ухудшена путем выбирать вверх излишние атомы или молекулы от поверхности. Также, в биологических науках, где AFM будет все больше и больше важным, образцы исследования обычно «мягкие» вещи как протеины или мембраны которые могут быть повреждены бесконтрольный столкновением с подсказкой. Одно разрешение «обозначить» молекулу цели с малым дневным многоточием смеси или суммы, так, что оно осветит вверх и легко найти, но т значит химически изменять вопрос, который не может быть желательн.

Вместо, команда JILA выбирала использовать электрофонарь. Здание на более предыдущем рационализаторстве для стабилизировать положение подсказки AFM, группа использует плотно сфокусированный, малоэнергичный лазерный луч оптически для того чтобы просмотреть область, определяя положения мишени мельчайшими изменениями в разбросанном свете. Этот лазер просмотрен через образец для того чтобы сформировать изображение, аналогичное к формировать изображение AFM.

Такое же лазер-и обнаружение метод-использованы для того чтобы обнаружить местонахождение подсказку AFM. Следовательно, лазер служит как общяя система отсчета и он относительно прямодушен для того чтобы выровнять изображение оптически и AFM. В экспериментах с заплатами мембраны клетки от одноячеистых организмов, ** группа демонстрировала что они может обнаружить местонахождение эти комплексы протеина и выровнять подсказку AFM с точностью около 40 нанометров. Полагающся единственно на разбросанном свете, их метод не требует никакие прежние химические обозначать или изменения молекул цели.

«Вы разрешаете несколько проблемы,» говорит физику Томасу Perkins NIST. «Вы разрешаете проблему находить предмет вы хотите изучить, которые вид иглы в проблеме haystack. Вы разрешаете проблему не загрязнять вашу подсказку. И, вы разрешаете проблему не разбивать ваша подсказка в что вы искали. Это предотвращает повредить вашу подсказку и, для мягких биологических целей, не повредить ваш образец.» И, он говорит, он очень эффективне. «От практически перспективы, вместо моего студента выпускника начиная сделать реальную науку на я часа дня, она может начать сделать науку на 10 A.M.»

Источник: http://www.nist.gov/

Last Update: 11. January 2012 16:28

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