دانشمندان موفق به طیف سنجی مادون قرمز نانو مقیاس شدند

پژوهشگران بخش بيوشيمي مؤسسه ماكس پلانك توانستند با استفاده از ميكروسكوپ ميدان نزديك تفرقي (S-SNOM) پرتوهاي مادون قرمز نانوذرات و ويروس‌ها را شناسايي كنند.

به گزارش سرويس «فن‌آوري» خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، اين روش وضوحي نزديك به 30 نانومتر دارد و مي‌تواند به عنوان ابزاري قوي جهت تعيين ساختار ثانويه پروتئين‌ها و مواد شيميايي استفاده شود.

Markus Brehm از مؤسسه ماكس پلانك مي‌گويد: در اسپكتروسكوپي مادون قرمز محدوديت پراش وجود دارد كه وضوح را در حد چند ميكرومتر نگه مي دارد، ولي با اين راهكار مي‌توان وضوح اسپكتروسكوپي IR را به مقياس نانومتر رساند.

Brehm و همكارانش براي اين كار از پلاتين داراي نوك سيليكوني در اسپكتروسكوپ استفاده كرده‌اند و با اين روش موفق به تصويربرداري از دانه‌هاي كروي پليمر پلي‌متيل‌متاكريلات با قطر 30 تا 70 نانومتر و ويروس استوانه‌اي شكل موزائيك تنباكو با قطر 18 نانومتر شدند.

با اين روش مي‌توان آناليز شيميايي را بدون برچسب‌زني و براي مقادير بسيار كم مواد كه با طيف سنجي IR معمولي نمي‌توان رصد كرد و بزرگ‌نمايي نانومقياس مد نظر نيست، استفاده كرد.

ابعاد نمونه آزمايش و تغيير محيط نانوذرات تأثيري در نتيجه كار ندارد.

طيف به دست آمده از پليمر PMMA و اين ويروس با هم متفاوت مي‌باشند و s -SNOM قادر است اين تفاوت را نشان دهد. به عقيده اين محققان، اين روش را مي‌توان در تمام آزمايشات، مانند تعيين مشخصات ابزار مهندسي مانند ساختارهاي رساناي نانوالكترونيك و همچنين نمونه‌هاي زيستي مانند پروتئين و ساختارهاي سلولي كه وضوح نانومقياس لازم است به كار برد.

طبق نظر محققان، با طيف‌سنجي IR مي‌توان ساختارهايي مانند ساختار ثانويه پروتئين‌ها را شناسايي كرد، اما با روش S-SNOM مي‌توان اطلاعات جامعي درباره تك پروتئين‌ها و حتي واحدهاي تشكيل دهنده آنها به دست آورد. اين اطلاعات به دانشمندان كمك مي‌كند تا درك صحيحي از بيماري آلزايمر يا جنون گاوي (اسفنجي شدن بافت مغزي در گاو) داشته باشند.

روش ارائه شده اين گروه وابسته به فركانس اشعه IR تابيده شده مي‌باشد، بنابراين محققان با به كاربردن فركانس‌هاي متفاوت تصاوير مختلفي از نمونه‌هايشان گرفتند.

نتايج آزمايشگاهي طيف‌سنجي وابسته به دقت انجام آزمايش است و براي افزايش اين دقت بايد يك آزمايش با چند طول موج متفاوت انجام شود، براي مثال يك طيف از ميان 59 تصوير گرفته شده در سه روز كاري استخراج مي‌شود. به گزارش ايسنا از ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، نكته قابل توجه ثابت نگه داشتن شرايط كار بويژه تصويربرداري ميكروسكوپ نيروي اتمي در طول تمام آزمايش‌هاست. اين وضعيت در AFM بسيار حائز اهميت است.

محققان اميدوارند روش طيف‌سنجي ارائه شده آنها سريع‌تر، آسان‌تر و قابل اعتماد‌تر باشد. تمام موفقيت در اين حقيقت نهفته است كه دانشمندان به جاي گرفتن چند طيف با طول موج‌هاي متفاوت به صورت پشت سر هم، تمام آنها را در آن واحد و يك جا بگيرند تا شرايط براي تمام طيف‌هاي گرفته شده از يك نمونه در طول موج‌هاي مختلف يكسان باشد.

اين محققان نتايج كار خود را در نشريه Nanoletters چاپ كرده‌اند.