Laser z nanoanteną do podglądnia wnętrza komórki ! .

Naukowcy z Uniwersytetu Harvarda skonstruowali laser, który pozwala na zajrzenie do wnętrza komórki i obserwowanie na żywo zachodzących tam procesów. Dzięki dodaniu nanoanteny do lasera działającego w paśmie podczerwieni stworzono urządzenie zdolne do przekazania obrazu o 100-krotnie większej rozdzielczości niż dotychczas…..

 

Do tej pory mikroskopy używane do obserwowania komponentów chemicznych wchodzących w skład komórek były ograniczone limitem dyfrakcyjnym. Jest to zjawisko fizyczne, które powoduje, że konwencjonalne soczewki mogą skupić światło do maksimum połowy długości jego fali. Mniejszych długości za ich pomocą nie można uzyskać. To bardzo poważne ograniczenie. Jeśli bowiem używamy do obserwacji mikroskopowej światła podczerwonego o długości fali 24 mikrometrów, to może ono zostać skupione do punku o szerokości 12 mikrometrów. Tymczasem wielkość komórki zwierzęcej to 12 mikrometrów, bakterii – 1 mikrometr, a wirusa – dziesiąte części mikrometra. Tak więc 12 mikrometrów to zdecydowanie zbyt dużo. Uczeni z Uniwersytetu Harvarda jako pierwsi pokonali limit refrakcyjny. Udało im się to w ubiegłym roku, gdy skonstruowali nanoantenę na potrzeby wyjątkowo gęstego zapisu danych na CD. Pierwsza nanoantena składała się z dwóch pręcików pokrytych złotem, pomiędzy którymi jest 30-nanometrowa przerwa. Gdy światło lasera trafia na pręciki, na moment wytrąca ono elektrony złota. Skupiają się one przy jednym z pręcików. W ten sposób jeden z nich ma wartość ujemną, drugi dodatnią. Antena działa jak kondensator i skupia światło lasera do około 10 nanometrów. Później, po przejściu przez "kondensator" światło zaczyna się rozpraszać, jednak gdy dociera do powierzchni nośnika długość jego fali wynosi 40 nanometrów. Nanoantena użyta do obserwacji komórek jest zbudowana podobnie, jednak zapewnia rozdzielczość rzędu 100 nanometrów.Naukowcy skojarzyli swoją antenę z kwantowym laserem kaskadowym i wykorzystali ją w mikrobiologii. Tego typu lasery emitują światło w średnim zakresie podczerwieni (od 3 do 24 mikrometrów) i są używane do identyfikacji związków chemicznych, gdyż w średniej podczerwieni poszczególne molekuły odbijają właściwe sobie częstotliwości światła.

Dotychczas tego typu lasery nie były wykorzystywane w obrazowaniu o wysokiej rozdzielczości. Teraz mogą być wykorzystane do tego celu, a mikroskopy, w których zostaną zastosowane lasery kaskadowe, mogłyby np. wykrywać zmiany w pojedynczych białkach znajdujących się na powierzchni komórki. Dzięki zastosowaniu nanoanteny możliwe będzie uzyskanie jeszcze lepszej rozdzielczości. Jest ona bowiem ograniczona rozmiarem przerwy pomiędzy oboma pręcikami. Wraz z rozwojem technik produkcyjnych odległość tę będzie można zmniejszać, zwiększając tym samym rozdzielczość mikroskopu. Mariusz Błoński , www.kopalniawiedzy.pl

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Możesz użyć następujących tagów oraz atrybutów HTML-a: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>