Исследователи из университета Пурду создали новую технологию получения микроскопических изображений, в которой были объединены преимущества двух существующих технологий, атомно-силовой микроскопии (atomic force microscope, AFM) и ядерного магнитного-резонансного сканирования (nuclear magnetic resonance imaging, NRMI).

«Представьте себе, что мы имеет множество здоровых клеток» — рассказывает Кори Неу (Corey Neu), исследователь из Школы биомедицинской инженерии Уэлдона (Weldon School of Biomedical Engineering) университета Пурду, — «Только одна из этих клеток может метастазировать и начать делиться, формируя злокачественную опухоль. Теперь, используя новый инструмент, мы сможем понять то, что стало толчком к появлению одной плохой клетки».

В технологии атомно-силовой микроскопии используется крошечный вибрирующий зонд, называемый консолью, который, двигаясь вдоль поверхности образца, дает данные о его поверхности и материале, из которого состоит эта поверхность. Разрешающая способность таких зондов менее нанометра, что позволяет с их помощью «увидеть» объекты, размеры которых лежат далеко за пределами возможностей любых оптических микроскопов.

Однако, метод AFM не предоставляет никакой информации о биологических и химических процессах, происходящих внутри клеток и свойствах этих клеток. Для решения этой проблемы исследователи поместили на конец зонда AFM микроскопическую электрическую катушку. Колебания электрического тока, передаваемые катушкой, заставляют колебаться ядра атомов различных элементов внутри живой клетки. Колебания ядер атомов, по сути крошечных магнитов, индуцируют в катушке наведенные токи, которые детектируются, усиливаются и передаются для дальнейшей обработки, предоставляя информацию о внутреннем устройстве клетки и о происходящих внутри ее биологических и химических процессах.

Для демонстрации возможностей новой технологии ученые изготовили опытный образец устройства совмещенного сканирования. С его помощью была проведена съемка различным объектов и различных материалов, содержащих атомы как легких, так и тяжелых элементов. Полученные спектры магнитного резонанса и пояснения к ним, демонстрирующие работоспособность технологии, были опубликованы в одном из последних выпусков журнала Applied Physics Letters.

Dplike.ru