Разрешение новейшего микроскопа в 100 миллионов раз выше

Несмотря на то, что МРТ широко применяется в науке и на практике, включая медицину, до сих пор не удавалось с ее помощью получить качественное изображение в микроскопии. Но группа ученых компании IBM и Стэнфордского университета изобрела микроскоп, действующий по технологии МР-томографа и позволяющий определять трехмерную структуру объектов наномасштабов.

Ранее изображения такого высокого разрешения (10 нм и менее) получали с помощью сканирующих электронных микроскопов, но этот метод разрушает структуру молекул или искажает ее. Использование обычной МРТ невозможно, т. к. создаваемое магнитное поле слишком невелико для исследования. Новый прибор производит измерения по принципу магнитно-резонансных силовых микроскопов. В них исследуемый объект помещают на микроскопический кремниевый зонд – кантилевер.

 Кантилевер имеет намагниченную иглу, которая изменяет магнитные моменты протонов в водородных атомах исследуемого объекта. В результате этого взаимодействия с образцом кантилевер вибрирует, а его колебания измеряет лазерный интерферометр. В ходе исследования кантилевер перемещается относительно всего интересующего объекта, полученная информация обрабатывается компьютером, а в итоге создается трехмерное изображение образца.

По словам Дэна Ругара (IBM), ноу-хау, в первую очередь, будет востребовано в биологии и позволит получить трехмерные изображения отдельных молекул белков и целых комплексов макромолекул. Уже проведены первые измерения на примере частиц вируса табачной мозаики, при которых достигнуто разрешение около 4 нанометров.

---
Магнитно-резонансная силовая микроскопия (MRFM) – метод трехмерной визуализации, который может применяться в тех случаях, когда бессильны рентгеновская кристаллография и белковая ядерно-магнитно-резонансная спектроскопия. В данном методе определяется магнитный спин отдельных электронов. Стандартный метод MRFM разработан группой Дэна Ругара, как и описанная новая технология.


Текст:
М. Павлов