Автор AZoNano 17 ноября 2020 г.

]

Что касается визуализации мельчайших наночастиц, существующие передовые методы имеют очевидные ограничения, из-за чего ученым трудно изучать вирусы и другие структуры на молекулярном уровне.

Исследователи из Хьюстонского университета (UH) и онкологического центра доктора медицины Андерсона Техасского университета разработали новую оптическую технологию визуализации наноразмерных объектов, которая включает использование нерассеянного света для обнаружения наночастиц размером всего 25 нм. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications .

Технология, получившая название PANORAMA, предполагает использование стеклянных слайдов, покрытых золотыми нанодисками, что позволяет исследователям отслеживать изменения в пропускании света и определять характеристики цели.

PANORAMA – это аббревиатура от Plasmonic Nano-aperture Label-Free Imaging (Плазмонная наноапертурная визуализация без этикеток), обозначающая основные характеристики технологии. PANORAMA может использоваться для обнаружения, подсчета и определения размера отдельных диэлектрических наночастиц.

По словам Вэй-Чуан Ши, профессора электротехники и компьютерной инженерии в UH и соответствующего автора статьи, это самый маленький прозрачный объект, который можно отобразить с помощью обычного микроскопа с размерами от 100 до 200 нм. Это главным образом потому, что, помимо того, что они такие маленькие, они не поглощают, отражают или «рассеивают» достаточно света, который мог бы позволить системам визуализации обнаружить их существование.

Другой распространенный метод – это маркировка. Ученым необходимо что-то знать об анализируемой частице – например, о том, что у вируса есть спайковый белок – и разработать метод пометки этого свойства флуоресцентным красителем или какой-либо другой метод, облегчающий обнаружение частицы.

В противном случае он будет казаться невидимым, как крошечная частица пыли под микроскопом, потому что он слишком мал для обнаружения .

Вэй-Чуань Ши, автор исследования, профессор электротехники и вычислительной техники, Хьюстонский университет

Другой недостаток заключается в том, что маркировка выгодна только в том случае, если ученые уже имеют хотя бы некоторые знания о частице, которую они собираются анализировать.

С PANORAMA вам не нужно навешивать ярлыки . Вы можете просматривать его напрямую, потому что PANORAMA не полагается на обнаружение рассеянного света от наночастицы .

Вэй-Чуань Ши, автор исследования, профессор электротехники и вычислительной техники, Хьюстонский университет

Система, скорее, позволяет ученым обнаруживать прозрачную цель размером всего 25 нм, отслеживая передачу света через предметное стекло, покрытое золотыми нанодисками. Близлежащие наночастицы можно обнаружить, наблюдая за изменениями в освещении.

Система оптической визуализации – это обычный светлопольный микроскоп, который обычно можно найти в любой лаборатории. Для PANORAMA не нужны лазеры или интерферометры, необходимые в некоторых других технологиях получения изображений без этикеток.

Согласно данным, предел размера не достигнут. Мы остановились на наночастицах размером 25 нм просто потому, что это самые маленькие наночастицы полистирола на рынке .

Вэй-Чуан Ши, автор исследования, профессор электротехники и вычислительной техники, Хьюстонский университет

Помимо Ши, в проекте участвовали аспиранты Нарег Оганесян и Ибрагим Мисбах из UH, а также доктор Стивен Х. Лин из отделения радиационной онкологии онкологического центра им. М. Д. Андерсона.

Справка журнала

Оганесян Н., и др. . (2020) Плазмонная наноапертурная визуализация без меток (PANORAMA). Nature Communications . doi.org/10.1038/s41467-020-19678-w.

Источник: https://www.uh.edu/[19459008visible