دانشمندان آزمایشگاه Molecular Foundry برکلی، یک فناوری تصویربرداری مبتنی بر نانوسیم را ابداع کردند که به‌وسیله‌ی آن می‌توان از یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای مطالعه‌ی سلول‌های زیستی و مواد موجود در ساختار آنها، بدون تخریب یا تغییر شکل استفاده کرد.
استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در مطالعه‌ی سطح سلول‌ها
دانشمندان آزمایشگاه Molecular Foundry برکلی، یک فناوری تصویربرداری مبتنی بر نانوسیم را ابداع کردند که به‌وسیله‌ی آن می‌توان از یک میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM) برای مطالعه‌ی سلول‌های زیستی و مواد موجود در ساختار آنها، بدون تخریب یا تغییر شکل استفاده کرد. این امر می‌تواند امکان مطالعه‌ی غیر مخرب مواد زیستی را با استفاده از تجهیزات مبتنی بر پروب‌های پرانرژی فراهم کند.
به کمک AFM و از طریق حرکت تماسی یک سوزن بر روی سطح می‌توان تصاویر سه‌بعدی نانومقیاسی را از سطح مواد تهیه کرد. نوک AFMهای معمولی به‌دلیل حداقل نیرویی که باید برای تصویربرداری به سطح نمونه وارد کنند، باعث تخریب یا تغییر شکل سلول‌ها و مواد زیستی می‌شود. به‌‌رغم تلاش‌های بسیار دانشمندان برای کاهش حداقل نیروی لازم از طریق کوچک کردن نوک AFM، هنوز نیروی وارد به سطح سلول‌ها در تصویربرداری با کیفیت بالا، زیاد است. در واقع برای تصویربرداری از اشیایی با ابعاد چند نانومتر، این وسیله به مشکل برمی‌خورد و نمی‌تواند نیروهای خیلی کم را حس کند.
دانشمندان با قرار دادن یک پایه‌ی نانوسیمی در کانون پرتوی لیزری و آشکارسازی الگوی نوری حاصله، توانستند از AFM در تصویربرداری غیر مخرب سطح یک مولکول زیستی (ساختارهای آبی- سبز) و پروتئین‌ها (قهوه‌ای) استفاده کنند.
اخیراً محققان موفق به ابداع یک پایه‌ی نانومتری شده‌اند که تماس بسیار آرام آن می‌تواند به درک عملکرد سلول‌های زیستی و سایر مواد نرم در محیط طبیعی خود یا در محیط مایع کمک کند. این ابزار جدید بسیار حساس بوده، می‌توان با آن مواد نرم را بدون محدودیت موجود در پایه‌های دیگر بررسی کرد.
کوچک کردن ابعاد پایه تا حد نانومتر، نیروی آن را به شکل مؤثری کاهش می‌دهد، ولی برای نشان دادن حرکات چنین پایه‌ی کوچکی به ابزار تشخیصی جدیدی نیاز است. به جای اندازه‌گیری انحراف پایه به‌وسیله‌ی بالا و پایین رفتن پرتوی لیزری، دانشمندان یک پایه‌ی نانوسیمی را در کانون پرتوی لیزر قرار دادند و پس از آن با آشکارسازی الگوی نوری حاصل شده، موقعیت نانوسیم را با دقت بالا تعیین کردند.
محققان امیدوارند بتوانند به کمک این روش اطلاعات بیشتری را در مورد پروتئین‌های سطحی سلول‌ها به‌دست آورند. این پروتئین‌ها عامل چسبندگی و بخشی از سیستم علامت‌دهی متصل به سلول هستند که باعث رشد و مهاجرت آن می‌شوند.
نتایج این مطالعه به تفصیل در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر شده‌است.
