Нанонити сканируют биологические образцы

Как сообщает...

Физикам из США удалось сконструировать новый тип микроскопа, использующего нанонити, который способен получать изображения объектов, длина которых меньше длины волны видимого света.

Как сообщает Nanotechweb, этот микроскоп будет особенно полезен при изучении биологических объектов, находящихся непосредственно в водном растворе. До настоящего времени большинство физиков не верило в построение оптического инструмента, способного получать изображения с разрешением меньшим длины волны видимого света из-за дифракционного предела. Однако последние достижения в области микроскопии близкого поля (near-field imaging) позволили говорить о возможности построения такого инструмента.

Группа исследователей из Национальной Лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Berkeley National Laboratory) установила, что нити калия ниобата нанометровых размеров, использующиеся в качестве источника света, могут сделать суб-волновую микроскопию реальностью. Ученые начали с того, что расположили нанонити в водяном растворе, и затем с помощью инфракрасного оптического пинцета начали ими манипулировать.

Особенные оптические свойства нанонитей калия ниобата заключаются в том, что они поглощают в одно время два фотона от оптического пинцета и испускают один фотон с удвоенной частотой (обратно-испущенный фотон). Это удвоение частоты очень важно для микроскопии, так как в итоге нанонить излучает зеленый свет, который освещает маркированные флуоресцентными метками биологические образцы.

Ученые захватили оптическим пинцетом нанонить, которую расположили над подложкой из золотых нитей толщиной 50 нанометров, и начали ею «сканировать» золотые нити. Детектором считывали интенсивность обратно-испущенных фотонов. В процессе прохождения нанонити над подложкой им удалось получить картину поверхности подложки.

Особенно важен подобный подход при изучении биологических молекул и наносистем. Тот факт, что нанонить может оперировать в жидкой среде, захваченная оптическим пинцетом, расширяет область визуализации микроскопа на ее основе.

Теперь ученые хотят улучшить технологию микроскопии, чтобы сделать ее более простой в практическом применении.