מיקרוסקופייה פלורסנטית

צוות חוקרים רב-תחומי במכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים, פיתח שיטת דימות חדשנית המבוססת על לכידת ננו חלקיקים והתאמתם לדגימות באמצעות "מלקחיים אופטיים". בשיטה זו ניתן לזהות דגימות חיות ומבנים מולקולריים ברזולוציה של 100 ננומטר

מיקרוסקופיה פלורוסנטית היא הדור הבא של מיקרוסקופ האור הוותיק, ומאפשרת זיהוי מולקולות ספציפיות אשר נצבעות בצבע זוהר כך שכאשר הן מוקרנות בתאורה חזקה, רק הן יפלטו אור באורך הגל המבוקש. טכנולוגיה זו מאפשר הפרדה ברורה של האלמנט המבוקש, למשל אברונים בתא, מתוך הרקע. פרס הנובל הוענק במשותף לאריק בטציג, סטפן הל ו-ויליאם מורנר, עבור קפיצת מדרגה טכנולוגית מעבר למחסום של שבירת קרני האור והשגת "רזולוציית-על", אשר הופכת את המיקרוסקופ האופטי לננוסקופ.

בתחום זה פועל גם צוות חוקרים רב-תחומי במכון לננוטכנולוגיה וחומרים מתקדמים, שפיתח שיטת דימות חדשנית המבוססת על לכידת ננו-חלקיקים והתאמתם לדגימות באמצעות "מלקחיים אופטיים". בשיטה זו ניתן לזהות דגימות חיות ומבנים מולקולריים ברזולוציה של 100 ננומטר.


הצוות כולל את ראש המרכז לננופוטוניקה פרופ' זאב זלבסקי, פרופ' אלי סלוצקין, ד"ר חגי שפייזמן, ד"ר מוטי שולץ, איתן אדרי ועומר ווגנר שניהל את המחקר. ווגנר, מהנדס ודוקטורנט במכון, יצר קשר עם המעבדות של פרופ' סלוצקין וד"ר שפייזמן, שבהן נעשה שימוש במלקחיים אופטיים, ויחד עם ד"ר שולץ, הגיע לרזולוציה של פחות מ-200 ננומטר עם אור נראה בדימות ננו-חוטי זהב ודגימות של ליתוגרפיית קרן אלקטרונים. כהוכחת היתכנות, הצוות לכד ננו חלקיקי זהב בגודל 80 ואפילו 50 ננומטר, ותפעל אותם בסביבת נגיפי ענק (MIMIVIRUS) שסיפקה רעות נורי ממכון וייצמן למדע במטרה לגלות את הפרטים המורפולוגיים של הווירוס.


מכיוון שאין צורך לקבע את הדגימות או להפעיל עליהן תהליך הרסני, ומכיוון שהמלקחיים האופטיים מספקים טכניקת סריקה פעילה, השיטה מתאימה גם להשגת רמה חדשה של דימות מבנים ודינמיקה של דגימות ביולוגיות.


פרופ' זלבסקי פיתח בעבר גישה המבוססת על רזולוציית-על, שבה ננו-חלקיקים מתפזרים בדגימה. האור המתפזר מקודד ברזולוציית על, כאשר גודל הננו חלקיקים קובע את רמת הרזולוציה, והמידע מפוענח באמצעות עיבוד התמונה. הצוות פיתח טכניקות רקונסטרוקציה ברזולוציית-על באורגניזמים חיים, והשתמש בננוסקופ ליניארי שאינו מסתמך על אי-הליניאריות של פלורוסנטיות לדימות פרטים זעירים הנמצאים מתחת לפני השטח.

"על מנת לפתח את השיטה המתקדמת ואת היישומים החדשניים שלה, נזקקנו לצוות מומחים רב תחומי ולשיתוף פעולה בין דיסציפלינות שונות," מסביר ווגנר. "בימים אלה אנו מנסים להשתמש בשיטה החדשה להגדרת פרטים מורפולוגיים זעירים במחקר פורץ דרך של שני גוטמן של שינוי הצורה בטיפות שמן."


טיפת שמן המוחדרת לתמיסה מדוללת של מי סבון עוברת שינוי מבני ספונטני ותלוי טמפרטורה, אך נשארת במצב נוזלי. אופי מנגנון השינוי שנוי במחלוקת בקרב החוקרים וייתכן כי רזולוציית העל תספק תובנות ננוטכנולוגיות למציאת הפתרון.

 


 

לכתבות נוספות...