Hoogste resolutie (Angstrom-niveau) microscopie ontwikkeld die trillingen van moleculen kon waarnemen
De wetenschap en technologie van de microscopie hebben een lange weg afgelegd sinds Van Leeuwenhoek eind 17e eeuw een vergroting van ongeveer 300x bereikte met een eenvoudige microscoop met één lens . Nu vormen de beperkingen van standaard optische beeldvormingstechnieken geen belemmering meer en is recentelijk een resolutie op ångström-schaal bereikt en gebruikt om de beweging van vibrerende 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 berekeningsmethode is dit de eerste keer dat een spectroscopische methode zulke beelden met ultrahoge resolutie heeft opgeleverd.
Er zijn vragen en beperkingen aan de experimenten, zoals de experimentele omstandigheden van ultrahoog vacuüm en extreem lage temperatuur (6 Kelvin), enzovoort. Desondanks heeft het experiment van Lee veel mogelijkheden geopend, bijvoorbeeld beeldvorming van biomoleculen met ultrahoge resolutie.
***
Bron (nen)
Lee et al. 2019. Momentopnamen van vibrerende moleculen. Nature. 568. https://doi.org/10.1038/d41586-019-00987-0
***
