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研究人員發現微小的生物分子結合激光和原子力顯微鏡成像

Published on November 11, 2010 at 4:06 AM

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,但它更像找到一個黑暗的房間茶几上無論是通過步行約,直到你在它下降,或使用的區別一個手電筒。

一個新的文件,從聯合天體物理實驗室的國家標準與技術研究院(NIST)的合資組和科羅拉多大學發現隨後的詳細成像生物分子結合精密激光光學與原子力顯微鏡微小的集會。

“激光瞄準”納米顯微鏡:在左邊,一個典型的900平方微米的觀點,採用聚焦的激光束,顯示潛在的有趣的紫膜補丁,這是廣場的標誌。右上角,更緊密的光學圖像修補;底部,相同的目標與原子力顯微鏡揭示拓撲詳細成像。

原子力顯微鏡(AFM)已成為納米技術的標準工具之一。看似簡單的概念。一針不像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。一個激光措施的尖端微小的變形,原子尺度的力量,如靜電部隊或化學吸引,因為它是推或拉。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,一千倍小於最好的光學顯微鏡可以實現的一項決議。

如此驚人的靈敏度會帶來一個技術問題,如果你的探頭可以圖像對象的,也就是說,100平方米納米,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,可能在更高的速度,直到它運行到一些有趣的事情。就像在黑暗中的茶几,這有問題。針尖不僅是非常嬌嫩,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,如蛋白質或可與尖端的失控碰撞受損的細胞膜。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,並很容易找到,但是這意味著化學改變的主體,這可能不是理想的的。

相反,JILA的研究小組選擇使用手電筒。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。這種激光掃描整個樣品,形成一個形象,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照框架,它是相對簡單的對準光學和原子力顯微鏡圖像。在從單細胞有機體細胞膜的補丁的實驗中,**集團已表明,他們可以找到這些蛋白質複合物和配合精度約 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,這是針在大海撈針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阻止破壞你的小費和柔軟的生物指標,不損害你的樣品,。“他說,這是更有效的。 “從實踐的角度,而不是我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”

來源: http://www.nist.gov/

Last Update: 18. October 2011 04:53

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