Hurtigere billeddannelse på nanoniveau

"Denne billedbehandlingstilstand vil hjælpe med at udvikle nye materialer og processer, ” sagde Igor Sokolov. Her, en celleoverflade, der viser højden af det pericellulære lag omkring en kræftcelle. Kredit:Maxim Dokukin og Igor Sokolov

Tufts-forskere har opdaget en ny, hurtigere måde at afbilde materialer på nano-niveau, et fremskridt, der kunne fremskynde opdagelsen af kræft og hjælpe med udviklingen af nye højteknologiske materialer.

Den nye metode blev opdaget af Igor Sokolov, professor i maskinteknik, og Maxim Dokukin, en postdoc i Sokolovs laboratorium. Det udvider kapaciteten af atomkraftmikroskopi (AFM), en teknologi tilgængelig siden 1989, der tillader billeddannelse af prøver ned til sub-nanometer niveau.

"Denne billedbehandlingstilstand vil muliggøre yderligere videnskabelig og teknologisk forståelse og hjælpe med at udvikle nye materialer og processer, " sagde Sokolov. "Bedre påvisning af kræftceller er, hvad vi har i horisonten i vores laboratorium. Men det vil også være mest virkningsfuldt inden for nanokompositter og nye flerfasede polymerer såsom organisk-uorganiske biokompositter, hvor strukturen af materialer ned til nanoskala er af afgørende betydning."

Tufts-forskerne opdagede en måde at bruge nye informationskanaler på, som traditionelt var blevet kasseret som støj i eksisterende kommercielle AFM-billeddannelsesmetoder. Det, de kalder "ringemetoden" tillader "mere robust og ny information om overfladen af biologisk relevante materialer, celler, og polymerer, " skrev forskerne. Når det anvendes på bløde materialer, især celler, billeddannelse kan udføres op til 20 gange hurtigere end konventionelle AFM-metoder.

Et eksempel på tre forskellige kanaler/billeder af det samme sted af et materiale, der er optaget samtidigt i den nye ringetilstand. Disse billeder viser forskellige fysiske oplysninger, der kan indsamles samtidigt i ringetilstand, sagde Igor Sokolov. Kredit:Igor Sokolov

Den hastighed kan gøre teknologien nyttig i kliniske omgivelser, når man forsøger at identificere potentielt kræftceller, selvom biologiske anvendelser for tiden for det meste vil være i forskningsarenaen, sagde Sokolov.

Forskerne beskrev opdagelsen i et papir i sidste uge i Videnskabelige rapporter , en åben journal udgivet af den gruppe, der producerer journalen Natur . Tufts modtog tidligere i år patent på opfindelsen, og har allerede licenseret dets brug til Nanoscience Solutions Inc., som sælger en AFM "ringmetode"-tilføjelse ved hjælp af denne teknologi, sagde Sokolov.

"AFM er et af de vigtigste værktøjer, der har lettet udviklingen af nanoteknologi, " sagde Sokolov, som også er adjungeret professor i Institut for Biomedicinsk Teknik og Institut for Fysik. Den nye AFM billedbehandlingstilstand, han sagde, "vil udvide kapaciteten af denne mikroskopi til at kvantificere nye egenskaber af materialer i en tidligere utilgængelig skala."

Sidste artikelIngeniører skaber atomisk tynde supergittermaterialer med præcision

Næste artikelGammelt blæk til kræftbehandling