Наноизображение стало лучше

Группа Стефана Линка из Университета Райса нашла способ использовать золотые наностержни в качестве сенсоров ориентации, комбинируя их плазмонные свойства с методами поляризационной визуализации.

Это может позволить наблюдать и, возможно, отслеживать отдельные наночастицы в течение длительного времени, предоставляя новую информацию о материалах, включая живые системы.

"Со сферической частицей у вас нет информации о её ориентации", — сказал Линк, доцент химии и электротехники. "Мы хотели определить ориентацию наностержней, а в конечном итоге — и ориентации окружающей их среды".

Результаты опубликованы в онлайн-издании Proceedings of the National Academy of Sciences.

Проблемы существующих методов:

• Сканирующий туннельный микроскоп (STM) видит частицы на проводящей поверхности, но теряет их в "естественной среде".
• Флуоресцентные метки позволяют выделить частицы, но разрушаются примерно за 30 секунд.

Новый подход:

Золотые наностержни можно "подсветить" лазером с определённой длиной волны, возбуждая поверхностные плазмоны. Они поглощают энергию и излучают тепловой сигнал, детектируемый пробным лазером. Поскольку плазмоны сильно поляризованы вдоль длины стержня, изменение поляризации лазера позволяет точно определить ориентацию стержня.

Преимущества:

• Плазмонные структуры позволяют измерять как поглощение, так и рассеяние.
• Фототермическое детектирование должно работать с металлическими частицами размером до 5 нм, что полезно для биологических применений.
• Золотые наностержни биосовместимы и нетоксичны для клеток, подобно золотым нанооболочкам, уже проходящим клинические испытания для терапии рака.

"Наша работа больше ориентирована на фундаментальные исследования", — отметил Линк. "Возможно, мы сможем оптимизировать условия, а затем врач или инженер, создающий зонд, сможет развить это дальше".