محققان با استفاده از نانوذرات موفق به افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ STED شدند که به عنوان یک روش جدید تصویربرداری در سال ۲۰۱۴ جایزه نوبل شیمی را برای ابداع کننده آن به ارمغان آورده بود.
به گزارش دیده‌بان علم ایران محققان استرالیایی و چینی روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان محدودیت پراش را در میکروسکوپ‌های نوری پشت سر گذاشت. در این روش از نانوذرات برای بهبود میکروسکوپ stimulated emission depletion استفاده شده است . با این کار مقدار تابش کمتر از حدی که پیش از این به دست آمده بود، قابل تولید است.
میکروسکوپ STED توسط استفان هال، فیزیک‌دان آلمانی، اختراع شد که در سال ۲۰۱۴ جایزه نوبل شیمی را از آن خود کرد. با این روش می‌توان اجسام کوچکتر از طول موج نور را نیز مشاهده کرد. در این میکروسکوپ، محل مورد نظر با مولکول‌های فلورسانس آغشته شده و با استفاده از نور، مولکول‌ها وادار به نشر می‌شوند. از یک پرتو تخلیه کننده ثانوی نیز استفاده می‌شود تا به صورت الگوی دوناتی (Donate) شکل روی نمونه قرار گرفته و تابش فلورسانس را در همه جا، به جز حفره مرکز الگوی دونات، سرکوب کند. با روبش پرتو روی نمونه، توزیع فضایی مولکول‌های فلورسانس را می‌توان با تفکیک‌پذیری کمتر از طول موج نور، به دست آورد.
در این روش اگر پرتو تخلیه کننده قدرت زیادی داشته باشد، نمونه را تخریب می‌کند. این موضوع موجب محدودیت‌های عملی در قدرت تفکیک این روش می‌شود. محققان دانشگاه مک‌کواری با همکاری چند مؤسسه تحقیقاتی دیگر با استفاده از نانوذرات تقویت شده با لانتانید موفق به بهبود این روش شدند. این نانوذرات با قطر۱۳ نانومتر فوتون‌ها را جذب و بازنشر می‌دهند.
زمانی که به نمونه با طول موج ۹۸۰ نانومتر پرتو مادون قرمز نزدیک تابیده شود، نانوذرات نور آبی در طول موج ۴۵۵ نانومتر نشر می‌دهد. هر چند زمانی که پرتو تخلیه مادون قرمز نزدیک در طول موج ۸۰۸ نانومتر تابیده می‌شود، موجب نشر تحریک شده می‌شود که نشر نور آبی را متوقف کرده و به جای آن نور مادون قرمز نزدیک نشر می‌یابد.
این گروه با استفاده از این روش از نانوذرات با قدرت تفکیک ۲۸ نانومتر که ابعادی بسیار کوچکتر از طول موج نور است، تصویر گرفتند. این در حالی است که اگر قرار بود با روش رایج STED به این قدرت تفکیک رسید، باید از پرتو تخلیه کننده قوی‌تری استفاده می‌شد.
* نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند