Создан микроскоп, по разрешению превосходящий МР-томографы в 100 миллионов раз
Как известно, магнитно-резонансная томография широко используется в современной медицине, тогда как в микроскопии ее применение ограничивается недостаточно высоким качеством получаемых изображений. Однако объединенной группе исследователей из компании IBM и Стэнфордского университета (США) все же удалось создать микроскоп, схожий по принципу действия с МР-томографом и позволяющий изучать сложные трехмерные структуры нанометровых размеров.
| Кантилевер с нанесенными на него частицами вируса (иллюстрация из журнала Proceedings of the National Academy of Sciences) |
Добиться таких результатов ученым помогла технология магнитно-резонансной силовой микроскопии. При проведении измерений по данной методике образец помещается на миниатюрную консоль (кантилевер), выполненную из кремния. Магнитные моменты протонов в ядрах атомов водорода, содержащихся в образце, меняют свою ориентацию в ходе взаимодействия с расположенным вблизи поверхности исследуемого объекта микромагнитом, имеющим форму заостренной иглы. Вследствие этого кантилевер начинает вибрировать, и его перемещения регистрируются лазерным интерферометром. Микромагнит постепенно передвигается вдоль поверхности образца, затем собранные данные анализируются специальной программой, и наконец формируется трехмерное изображение интересующего исследователей предмета.
Новый прибор, по замыслу конструкторов, в первую очередь должен заинтересовать биологов. «Мы надеемся, что наша разработка позволит получать изображения внутренней структуры молекул белков и молекулярных комплексов», — говорит Дэн Ругар (Dan Rugar) из IBM. Исследователи уже провели успешные испытания устройства с использованием образца вируса табачной мозаики, в ходе которых микроскоп продемонстрировал разрешение порядка четырех нанометров.
Отчет ученых будет в ближайшее время опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences; пока же на сайте издания доступен электронный препринт статьи.
Видео производства IBM, в котором раскрывается суть технологии магнитно-резонансной силовой микроскопии (англ.):
Подготовлено по материалам PhysOrg.