Bielefeldin yliopiston ja Norjan Tromssan Arktisen yliopiston fyysikot ovat kehittäneet fotonisen sirun, joka mahdollistaa superresoluutioisen valomikroskopian perinteisten mikroskooppien yhteydessä. Kuvassa vasemmalla standardi resoluutio sekä keskellä ja oikealla korkean resoluution ja superresoluution kuvia.
Nykyiset tämän tason tekniikat ovat erittäin monimutkaisia, kalliita ja vaativat koulutetut käyttäjät. Siten käyttö on rajoittunut vain erikoistuneisiin laitoksiin.
Uudella tekniikalla voidaan tuottamaan kuvia, joiden resoluutio on noin 20-30 nanometriä eli kymmenen kertaa suurempi kuin tavanomaisilla valomikroskoopilla. Vakiintuneilla tekniikoilla saadut kuvat tarkentuvat vain osasta solua muutamiin soluihin, kun uudenlaisen kaksitoimisen fotonisen sirun avulla voidaan visualisoida jopa 50 solua yhdellä superresoluutioisella kuvalla.
Texasin yliopiston tutkijat ovat puolestaan kutistaneet atomivoimamikroskoopin yhden sirun kokoiseksi. Koon dramaattisen kutistamisen pitäisi kutistaa myös laitteen hintalapun.
Atomivoimamikroskooppi (AFM) on kallis ja kookas tieteellinen väline, jota käytetään luomaan yksityiskohtaisia kolmiulotteisia kuvia materiaalien pinnoista aina nanometrien mittoihin asti. Sen rakenne perustuu pieneen teräväkärkiseen ulokkeeseen, joka seuraa näytteen ja kärjen välisiä atomaarisia voimia, jotka muunnetaan sitten kuvaksi.
Texasilaisten MEMS-pohjainen AFM-laite on noin neliösenttimetrin kokoinen ja se kykenee lukemaan 8 x 8 mikrometrin kokoisia alueita. SOI-kiekolle toteutetun MEMS-laitteen etuna on että sellaisia voit rakentaa satoja tai tuhansia niitä yhdellä kertaa, joten hinta kunkin siru olisi vain muutamia dollareita. Tämän seurauksena saatat pystyä tarjoamaan koko miniatyyri AFM järjestelmä muutama noin tuhannella dollaria arvioivat tutkijat.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 2.5.2017
