Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


13.01.2009

Физики создали магнитно-резонансный сканер для вирусов

Сделав снимок вируса табачной мозаики, учёные из Альмаденского исследовательского центра IBM (Almaden Research Center) показали, что разрешение магнитно-резонансного сканера можно увеличить в сотни миллионов раз.

Вирусы на кремниевом наконечнике, масштабная линейка соответствует одному микрометру (фото IBM)
Вирусы на кремниевом наконечнике, масштабная линейка соответствует одному микрометру (фото IBM)

Традиционная технология магнитно-резонансного сканирования (MRI), используемая в больницах, по электромагнитному отклику ядер атомов водорода позволяет составлять трёхмерную карту исследуемых образцов. Однако слабые магнитные поля ограничивают возможности детектирования MRI: минимальный размер объектов ранее составлял один микрометр (сравнимо с размером бактерии).

Новая технология съёмки поможет в будущем создавать трёхмерные изображения биологических объектов размером менее 10 нанометров. При этом не будет происходить их разрушения. Подопытными образцами могут стать, к примеру, важные белки.

Чтобы увеличить разрешение установки, Дэниел Ругар (Daniel Rugar) и его коллеги закрепили вирус на кончике консоли из кремния. Затем на него направили колеблющееся магнитное поле. В результате был создан своего рода резонансный слой, который "раскачал" вирус и консоль. По этим слабым вибрациям с помощью лазерного интерферометра учёные смогли собрать изображение микроскопического объекта.

Схематическое изображение нового сканирующего устройства
Схематическое изображение нового сканирующего устройства

Для этого им пришлось создать новые алгоритмы считывания сигнала. Зато теперь учёные могут похвастаться первым трёхмерным изображением биологического объекта, полученного с помощью нанометровой магнитно-резонансной силовой микроскопии (nanoscale MRFM). Кстати, первенство создания стандартного метода MRFM также принадлежит группе Ругара (смотрите эту статью).

Отметим, что изображения подобного разрешения получают в основном с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM).

Физики подчёркивают, что существуют и другие методы, позволяющие получить объёмное изображение образца, однако у каждого из них свои ограничения, например, предварительная обработка, необходимость многократного сканирования и разрушение объектов.

Конечно, и у этого метода есть свои особенности. В частности, для получения качественного изображения съёмку необходимо проводить при криогенных температурах, во время нанесения на наконечник с образцом обращаться осторожно. С другой стороны, исследовать можно будет почти любую молекулу.

Подробности вы найдёте в статье авторов открытия, вышедшей в PNAS.


Источники:

  1. MEMBRANA




Пользовательского поиска




Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru