Les techniques de pointe actuelles ont des limites évidentes en ce qui concerne l’imagerie des plus petites nanoparticules, ce qui rend difficile pour les chercheurs d’étudier les virus et d’autres structures au niveau moléculaire.
Des scientifiques de l’Université de Houston et de l’Université du Texas MD Anderson Cancer Center ont rapporté dans Communications de la nature une nouvelle technologie d’imagerie optique pour les objets à l’échelle nanométrique, reposant sur la lumière non diffusée pour détecter des nanoparticules aussi petites que 25 nanomètres de diamètre.
Les scientifiques ont rapporté une nouvelle technologie d’imagerie optique, utilisant une face en verre recouverte de nanodisques d’or qui leur permet de surveiller les changements dans la transmission de la lumière et de déterminer les caractéristiques de nanoparticules aussi petites que 25 nanomètres de diamètre.
La technologie, connue sous le nom de PANORAMA, utilise une lame de verre recouverte de nanodisques d’or, permettant aux scientifiques de surveiller les changements dans la transmission de la lumière et de déterminer les caractéristiques de la cible.
PANORAMA tire son nom de l’imagerie Plasmonic Nano-aperture Label-Free (Plasmonic NanO-apeRture lAbel-free iMAging), ce qui représente les principales caractéristiques de la technologie. PANORAMA peut être utilisé pour détecter, compter et déterminer la taille de nanoparticules diélectriques individuelles.
Wei-Chuan Shih, professeur de génie électrique et informatique à l’UH et auteur correspondant de l’article, a déclaré que le plus petit objet transparent qu’un microscope standard puisse imager se situe entre 100 nanomètres et 200 nanomètres.
C’est principalement parce que – en plus d’être si petits – ils ne réfléchissent pas, n’absorbent pas ou ne «diffusent» pas suffisamment de lumière, ce qui pourrait permettre aux systèmes d’imagerie de détecter leur présence.
L’étiquetage est une autre technique couramment utilisée; il faut que les chercheurs sachent quelque chose sur la particule qu’ils étudient – qu’un virus a une protéine de pointe, par exemple – et conçoivent un moyen de marquer cette caractéristique avec un colorant fluorescent ou une autre méthode afin de détecter plus facilement la particule.
Sinon, il apparaîtra aussi invisible qu’une minuscule particule de poussière sous le microscope, car il est trop petit pour être détecté. «
Wei-Chuan Shih, auteur et professeur correspondant à l’étude, Génie électrique et informatique, Université de Houston
Un autre inconvénient? L’étiquetage n’est utile que si les chercheurs savent déjà au moins quelque chose sur la particule qu’ils souhaitent étudier.
« Avec PANORAMA, vous n’avez pas à faire l’étiquetage », a déclaré Shih. « Vous pouvez le visualiser directement car PANORAMA ne repose pas sur la détection de la lumière diffusée par la nanoparticule. »
Au lieu de cela, le système permet aux observateurs de détecter une cible transparente aussi petite que 25 nanomètres en surveillant la transmission de la lumière à travers la lame de verre recouverte de nanodisques d’or.
En surveillant les changements de lumière, ils sont capables de détecter les nanoparticules à proximité. Le système d’imagerie optique est un microscope à champ clair standard que l’on trouve couramment dans n’importe quel laboratoire. Il n’y a pas besoin de lasers ou d’interféromètres qui sont requis dans de nombreuses autres technologies d’imagerie sans étiquette.
« La limite de taille n’a pas été atteinte, selon les données. Nous nous sommes arrêtés à des nanoparticules de 25 nm simplement parce que c’est la plus petite nanoparticule de polystyrène sur le marché », a déclaré Shih.
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