ابزار جديدي براي مطالعه تک مولکول‌هاي زيستي
محققان آزمايشگاه آمز و دانشگاه ايالتي آيوا موفق به ارائه روشي شدند که در آن با استفاده از ميکروسکوپ AFM مي‌توان تک مولکول‌هاي زيستي را مورد مطالعه قرار داد. در اين روش امکان تعيين ارتفاع تک مولکول‌ها وجود دارد کاري که پيش از اين انجام آن ممکن نبود.
اين گروه تحقيقاتي با ترکيب دو روش خم کردن پرتو نوري و ميکروسکوپ نيروي اتمي، موفق شدند روشي براي مطالعه سه بعدي تک مولکول‌هاي زيستي ارائه کنند. دقت و صحت روش اين گروه تحقيقاتي بسيار بالا است. با فناوري‌هاي فعلي براي مطالعه تک مولکول‌ها تنها مي‌توان آنها را در محورهاي x و y بروي يک صفحه دو بعدي اندازه گيري کرد. اما اين فناوري جديد محققان را قادر مي‌سازد تا در بعد Z نيز تک مولکول‌ها را اندازه‌گيري کنند اين روش داراي دقتي در حد چند نانومتر است و اندازه‌گيري ارتفاع در آن بي‌نياز از ادوات اپتيکي ويژه است.
سانجوي سيواسانکار، استاديار رشته فيزيک و نجوم دانشگاه ايالتي آيوا که در آزمايشگاه آمز نيز فعاليت دارد، مي‌گويد اين يک روش کاملا جديد است که ما را قادر مي‌سازد بعد Z را در يک مولکول با دقت بالايي اندازه‌گيري کنيم. جزئيات اين پژوهش در نشريه Nano Letters به چاپ رسيده است. نويسندگان ديگر اين مقاله هوي لي، محقق پسا دکتري فيزيک و نجوم دانشگاه ايالتي آيوا، چي فو يان، دانشجوي دکتري مهندسي برق و کامپيوتر اين دانشگاه هستند. حمايت‌هاي مالي اين پروژه توسط دانشگاه ايالتي آيوا به مبلغ 120 هزار دلار انجام شده است. اين حمايت مالي در قالب برنامه‌اي تحت عنوان بنياد گرو آيوا وليوز اعطا گرديده است که يک برنامه توسعه اقتصادي ايالتي است.
برنامه تحقيقاتي اين گروه دو هدف اصلي را دنبال مي‌کند: چگونه سلول‌هاي به يکديگر مي‌چسبند و چگومه مي‌توان ابزاري براي مطالعه سلول‌ها ساخت. براي رسيدن به اين دو هدف، فناوري ميکروسکوپي جديدي توسط اين گروه تحقيقات ارائه شد که موج ايستاده محوري نانومتري (SWAN) شهرت يافته است.
عملکرد اين ميکروسکوپ به اين شکل است که محققان يک مولکول فلورسانس را به نوک ميکروسکوپ نيروي اتمي متصل مي‌کنند. اين نوک ميکروسکوپ تجاري روي يک پرتو ليزر متمرکز قرار مي‌گيرد، اين کار موجب تشکيل الگو موجي ايستاده مي‌شود. يک مولکول که قادر به نشر پرتو است در مسير اين موج ايستاده قرار داده مي‌شود. زماني که نوک ميکروسکوپ نيروي اتمي در سطح به حرکت در مي‌آيد، نشر فلورسانس دچار تغيير مي‌شود که اين تغيير متناسب با فاصله نوک از سطح است. اين فاصله با نشرکننده‌اي که در سطح قرار گرفته مقايسه مي‌شود. با اين کار مي‌توان ارتفاع يک جسم را با دقت و صحت نانومتري اندازه‌گيري کرد.
منبع:nano.ir
