Молекулярная микроскопия бьет пределы света

предел

ЛЕЙДЕН, НИДЕРЛАНДЫ — Исследователи могут нанести на карту единственные атомы или молекулы на поверхностях почти так же обычно, как картографы наносят на карту холмы и озера благодаря инструментам как растровый туннельный микроскоп. Но ниже поверхности, они начинают заблудиться. В выпуске 31 июля Химических Писем о Физике, однако, физики из университетов Лейдена и Амстердама в Нидерландах приносят новую точность к подземному молекулярному отображению — работа, которая могла открыть дверь в трехмерное картографирование клетки.Молекулярному отображению препятствовали предел дифракции, внутреннее размывание света, препятствующего тому, чтобы два источника были решены, когда они близко друг к другу.

В 1995 Эрик Бециг, NSOM Enterprises, предложил способ обойти предел дифракции. Каждая молекула в твердой матрице оказывается в немного отличающейся структурной окружающей среде из-за случайных напряжений и недостатков. В результате у каждого есть поглотительная линия в немного отличающейся частоте. Это изменение является обычно очень маленьким, но при низких температурах оно может легко быть решено с настраиваемым лазером, генерирующим точную частоту света. «Молекулы, которые не могут обычно пространственно отделяться, ясно отличают, когда спектральный выбор применяется», объясняет Юрген Колер из Лейденского университета.

Колер и его коллеги проиллюстрировали метод на образце pentacene, ароматического углеводорода, в кристалле хозяина p-терфенила. Pentacene флуоресцирует сильно, когда взволновано лазерным светом. Путем перемещения центра лазера через образец в трех измерениях и определения положения максимума флуоресценции для каждой молекулы, группа могла точно определить свое место с точностью значительно ниже предела дифракции.

Колер и его коллеги, говорит, что Ник ван Хулст из университета Twente в Нидерландах, «выдвигают оптическую микроскопию до ее пределов». Метод мог бы раскрыть новые детали о внутренних работах клеток.

Исследователи могли бы, например, маркировать гены различными флуоресцентными молекулами, затем определить точные положения этих молекул маркера для изучения, скажем, как ДНК в поворотах хромосом и катушках.

4 комментария

Добавить комментарий