A imagem AFM de uma molécula adsorvida em um substrato é geralmente feita com a ponta AFM oscilando a uma altura constante, onde as condições ideais de imagem (região azul claro) são encontradas apenas para a parte superior da molécula. O grupo de Daniel Ebeling usa um modo de corrente constante em vez disso, em que a ponta de AFM acompanha de perto a topografia da molécula, permitindo uma imagem molecular 3D completa. Crédito:APS / Alan Stonebraker
Uma equipe de pesquisadores da Justus Liebig University Giessen encontrou uma maneira de melhorar drasticamente as imagens de moléculas 3-D topologicamente complexas criadas usando microscopia de força atômica (AFM). Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física , o grupo descreve o ajuste simples que fizeram no procedimento que melhorou muito a resolução de AFM.
Já se passou quase uma década desde que o AFM foi introduzido, permitindo que os pesquisadores criem imagens de moléculas individuais e entendam melhor como as moléculas são montadas. Mas a técnica sofre de uma grande deficiência - ela só funciona em moléculas quase planas. Essas moléculas com características 3-D mais complexas são visualizadas apenas parcialmente com clareza. A razão é que a ponta do sensor oscila a uma distância fixa da molécula em estudo. Isso significa que apenas as partes da molécula mais próximas do sensor são claramente visualizadas. A lógica sugere que a maneira de corrigir esse problema é mover a ponta da sonda para cima e para baixo ao longo de um caminho que imita a topologia da molécula. Mas essa abordagem provou ser elusiva. Rastrear colinas e vales em tempo real e mover a ponta na medida certa tem, até agora, tem sido insustentável.
Para superar os problemas inerentes ao rastreamento dos contornos de uma molécula, os pesquisadores se voltaram para o microscópio de tunelamento de varredura (STM). Ele também é usado para criar imagens em nível molecular, mas usa uma abordagem diferente para fazer isso. AFM usa forças da superfície em estudo para manter a ponta do sensor a uma distância adequada para a geração de imagens - STM, por outro lado, usa a corrente de tunelamento que flui através do vácuo que existe entre a ponta do sensor e a molécula em estudo. Os pesquisadores tiveram a ideia de usar a corrente de tunelamento do STM para guiar a ponta da ponta do sensor AFM - movendo-a para cima e para baixo em sincronia com os contornos da molécula em estudo.
Os pesquisadores relatam que seu ajuste simples resultou em imagens de moléculas 3-D que são tão nítidas para moléculas complexas quanto para aquelas que são em sua maioria planas.
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