مشاهده نانوذرات ۲۵ نانومتری با میکروسکوپ نوری امکان پذیر شد

مشاهده نانوذرات ۲۵ نانومتری با میکروسکوپ نوری امکان پذیر شد
شناسه خبـر : ۴۴۸۴۰ یکشنبه ۲ آذر ۱۳۹۹ - ۰۰:۲۵

محققان روشی به نام PANORAMA را ابداع کردند که با استفاده از آن، بدون نیاز به برچسب‌زنی، می‌توان نانوذرات با ابعاد بسیار کم را شناسایی کرد.

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، روش‌های پیشرفته فعلی در تصویربرداری از نانوذرات بسیار کوچک محدودیت‌هایی دارند؛ بنابراین، مطالعه ویروس‌ها و سایر ساختار‌ها در سطح مولکولی را برای محققان دشوار می‌کند.

دانشمندان دانشگاه هوستون و مرکز سرطان آندرسون تگزاس، در مقاله‌ای که به ‌تازگی در نشریه Nature Communications به چاپ رساندند، فناوری جدید تصویربرداری نوری از اجسام در مقیاس نانو را معرفی کردند، این فناوری با تکیه بر پراکندگی نور شناسایی نانوذرات کوچک در حد ۲۵ نانومتر را انجام می‌دهد. در این فناوری که با نام PANORAMA شناخته می‌شود، از یک اسلاید شیشه‌ای پوشیده شده از نانودیسک‌های طلا استفاده می‌شود که به دانشمندان امکان می‌دهد تغییرات انتقال نور عبوری را رصد کرده و ویژگی‌های ساختار هدف را شناسایی کنند.

PANORAMA نام خود را از روش Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic NanO-apeRture lAbel-free iMAging) گرفته است.

از PANORAMA می‌توان برای شناسایی، شمارش و تعیین اندازه نانوذرات دی الکتریک منفرد استفاده نمود.

وی چوان شی، استاد مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه هوستون و نویسنده اصلی مقاله این پروژه می‌گوید: «کوچکترین جسم شفافی که میکروسکوپ استاندارد می‌تواند تصویربرداری کند بین ۱۰۰ نانومتر تا ۲۰۰ نانومتر است. دلیل اصلی این محدودیت آن است که این ذرات علاوه‌بر اینکه بسیار کوچک هستند، نور کافی را منعکس، جذب یا پراکنده نمی‌کنند، چیزی که معمولا به سیستم‌های تصویربرداری امکان می‌دهد تا حضور آن‌ها را تشخیص دهند.

برچسب زدن یکی دیگر از روش‌های معمولی است که توسط محققان استفاده می‌شود که البته برای این کار لازم است کاربر درباره ذره مورد مطالعه اطلاعاتی داشته باشد؛ به‌عنوان مثال، کاربر باید بداند که ویروس مورد نظر وی دارای یک پروتئین سنبله است و در نتیجه کاربر روشی برای برچسب‌گذاری این ویژگی با رنگ فلورسنت یا روش دیگری به‌منظور شناسایی راحت‌تر این ذره، به کار می‌گیرد.

شی می‌گوید: «در غیر این صورت، این ذرات در زیر میکروسکوپ دیده نمی‌شوند، چرا که ابعاد آن‌ها بسیار کوچک است.»

یک اشکال دیگر روش برچسب‌زنی آن است که برچسب زدن فقط در صورتی مفید است که محققان حداقل چیزی در مورد ذره‌ای که می‌خواهند مطالعه کنند، بدانند.

شی افزود: «با PANORAMA، نیازی به برچسب زدن نیست. شما می‌توانید به‌ صورت مستقیم ذرات را مشاهده کنید، زیرا PANORAMA به تشخیص از طریق پراکنده نور از نانوذره متکی نیست.»

در عوض این سیستم به ناظر این امکان را می‌دهد تا با رصد انتقال نور از طریق اسلاید شیشه‌ای پوشیده شده از نانودیسک‌های طلا، ذرات شفاف به اندازه ۲۵ نانومتر را تشخیص دهند. با رصد تغییرات نور، آن‌ها قادر به شناسایی نانوذرات نزدیک به هم هستند. این سیستم تصویربرداری نوری یک میکروسکوپ استاندارد با زمینه روشن است که معمولاً در هر آزمایشگاهی یافت می‌شود. دیگر نیازی به لیزر یا تداخل‌سنج نیست که در بسیاری دیگر از فناوری‌های تصویربرداری بدون برچسب، معمولا مورد نیاز است.