دست یاری فولرین به سوی برنده جایزه نوبل شیمی!

محققان دانشگاه کلیمسون موفق به طراحی نانوذراتی شدند که می‌تواند در تصویربرداری زیستی مورد استفاده قرار گیرد. از آنجایی که ساختارهای سلولی نور در طول موج‌های 400 تا 700 نانومتر منتشر می‌کنند، این نور در زیر میکروسکوپ‌های نوری تار دیده می‌شود. در کنار این موضوع، محدودیت پراش نیز که به دلیل ماهیت طول موج نور است، تصویربرداری را در میکروسکوپ نوری محدود می‌کند.
در سال 2014 جایزه نوبل به پروژه‌ای برای تصویربرداری از تک مولکول‌ها ارائه اعطا شد. در این روش بر مشکلات رایج در تصویربرداری‌های میکروسکوپی غلبه شده بود، به طوری که از سوئیچ‌های نوری در تصویربرداری به کار رفته و مولکول‌های فلورسانسی که خاموش و روشن شده و بر محدودیت پراش غلبه می‌کنند.
مشکل این روش آن است که سوئیچ‌های نوری بسیار کم نور هستند و اندکی قدرت تفکیک را بهبود می‌دهند. برای تصویربرداری با این روش نیاز به تجهیزات ویژه و گرانقیمتی است.
محققان دانشگاه کلیمسون راهکاری برای بهبود این سوئیچ‌های نوری ارائه کردند. این سوئیچ‌های جدید در واقع نوع جدیدی از نانوذرات‌اند که به سهولت قابل استفاده هستند و از نظر روشنایی 10 برابر روشن‌تر از سوئیچ‌هایی هستند و در حال حاضر استفاده می‌شوند.
با استفاده از این نانوذرات می‌توان تصاویری در سطح تراپیکسل تهیه کرد؛ این مقیاس برابر با یک تریلیون پیکسل است. این نانوذرات اولین سوئیچ‌های نوری با ابعاد تقریباً یک نانومتر هستند و می‌توانند قدرت تفکیک تصاویر را افزایش دهند. برای این کار به یک منبع نوری برای برانگیختگی نیاز است.

محققان این پروژه نانوساختاری مشتق شده از فولرین که با پلیمر ترکیب شده بود را به‌عنوان سوئیچ نوری مورد استفاده قرار دادند. این ماده PCBM نام دارد و بار اتمی بخش پلیمری را کنترل می‌کند که برای این کار الکترون را از پلیمر گرفته و به آن بار مثبت می‌دهد. این بار مثبت تابش فلورسانس را تنظیم کرده و به‌صورت اثر دومینویی روی خاموش شدن فلورسانس تمام نانوذره اثر می‌گذارد.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Improved Super resolution Imaging Using Telegraph Noise in Organic Semiconductor Nanoparticles در نشریه Nano Letters منتشر شده‌است.