#лабжурнал
Атомно-силовой микроскоп или как потрогать молекулыПривет, коллега!
Задумывая этот блог, я хотела рассказывать простым языком про работу отдельных сложных приборов или делиться интересными методиками. Первый пост в этой тематике будет посвящён атомно-силовому микроскопу, потому что этот прибор удивил меня больше всего, когда я почти семь лет назад пришла работать в Сеченовский университет.
🌟 Итак, атомно-силовой микроскоп (АСМ) — это прибор, который позволяет сканировать поверхность на наноуровне. Как ты можешь провести пальцем по механической клавиатуре и нащупать кнопочки, так и АСМ умеет "ощущать" структуру поверхности материала на уровне отдельных молекул.
🙂 Рабочая часть АСМ состоит из зонда, который представляет собой гибкий рычаг (кантилевер) с острой иглой на свободном конце. Когда зонд скользит по поверхности, он взаимодействует с её неровностями, что приводит к изгибанию кантилевера. В свою очередь этот изгиб регистрируется по отражению света от лазера, который постоянно светит на кантилевер. Ну и далее в недрах компьютера и программы происходит математическая магия
🪄 и данные с датчика превращаются в изображение поверхности.
У АСМ есть несколько режимов работы:
🤗 Контактный - при нём зонд находится максимально близко к поверхности и происходит отталкивание атомов. Способ быстрый и достаточно точный на твёрдых материалах. Правда плохо работает с мягкими биологическими объектами.
🤪 Полуконтактный - в этом случае зонд вибрирует и как будто постукивает по поверхности. Является альтернативой контактному способу для мягких объектов, но сложнее в настройке, особенно при работе в жидкости.
👀 Бесконтактный - зонд вообще не касается поверхности и парит
где хочет законом не запрещено над образцом. При этом за счёт сил Ван-дер-Ваальса он немного притягивается к поверхности, что и регистрируется прибором. Идеален для мягких объектов, но работает обычно лишь в вакууме.
Зачем это всё нужно,
кроме того, что это просто круто?
🟡 АСМ позволяет "увидеть"
наночастицы, волокна полимеров в
скаффолдах, строение
мембран, взаимодействие и строение отдельных
молекул и тд.
🟡 Можно использовать АСМ для оценки
механических свойств различных материалов или даже
биологических тканей. В этом случае зонд не просто скользит по поверхности, но и давит на неё с чётко заданной силой. Ответ на это давление и будет определять механические свойства.
🟡 Помимо этого АСМ может использоваться для
нанолитографии то есть печати на наноразмерном уровне. В этом случае зонд давит на поверхность ещё сильнее, оставляя углубления с заданными параметрами. Это очень важно, например, в микроэлектронике для создания датчиков и чипов.
📌 Надеюсь, что этот пост был интересным и как минимум познавательным, а как максимум позволил тебе задуматься о применении АСМ для своих исследований. Если хочешь, чтобы я аналогичным образом разобрала какой-то другой прибор или сложный метод - напиши об этом в комментариях и я обязательно сделаю это. А пока мой внутренний голос велит в следующий раз рассказать про метод HCR (hybridization chain reaction), который позволяет визуализировать мРНК на гистологических срезах. Так что оформляй подписочку на канал и следи за обновлениями.
