Hoogste resolutie (Angstrom-niveau) microscopie ontwikkeld die trillingen van moleculen kon waarnemen
De wetenschap en technologie of microscopie heeft een lange weg afgelegd sinds Van Leeuwenhoek eind 300e eeuw een vergroting van ongeveer 17 bereikte met behulp van een eenvoudige enkele lens microscoop. Nu vormen de grenzen van standaard optische beeldvormingstechnieken geen barrière en onlangs is resolutie op ångström-schaal bereikt en gebruikt om de beweging van trillende moleculen in beeld te brengen.
De vergrotingskracht of resolutie van een moderne standaard optische microscoop is ongeveer enkele honderden nanometers. In combinatie met elektronenmicroscopie is dit verbeterd tot enkele nanometers. Zoals gemeld door Lee et al. recentelijk is dit verder verbeterd tot enkele ångström (een tiende nanometer) die ze gebruikten om trillingen van moleculen in beeld te brengen.
Lee en zijn collega's hebben "tip-enhanced Raman-spectroscopie (TERS) -techniek" gebruikt, waarbij de metalen punt met een laser werd verlicht om een beperkte hotspot aan de top te creëren, van waaruit de oppervlakteversterkte Raman-spectra van een molecuul kunnen worden gemeten. Een enkel molecuul was stevig verankerd op een koperen oppervlak en een atomair scherpe metalen punt werd boven het molecuul gepositioneerd met een nauwkeurigheid op de schaal van ångström. Ze waren in staat om beelden van extreem hoge resoluties in het ångström-bereik te verkrijgen.
Ondanks de wiskundige rekenmethode is dit de eerste keer dat een spectroscopische methode zo'n ultrahoge resolutie afbeeldingen.
Er zijn vragen en beperkingen van de experimenten, zoals de omstandigheden van experimenten met ultrahoog vacuüm en extreem lage temperaturen (6 Kelvin), enz. Niettemin heeft Lee's experiment veel mogelijkheden geopend, bijvoorbeeld beeldvorming met ultrahoge resolutie van biomoleculen.
***
{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}
Bron (nen)
Lee et al 2019. Snapshots van trillende moleculen. Natuur. 568. https://doi.org/10.1038/d41586-019-00987-0
