(PhysOrg.com) - Cientistas da Fundição Molecular do Berkeley Lab desenvolveram uma técnica de imagem baseada em nanofios, pela qual a microscopia de força atômica poderia ser usada para estudar células biológicas e outros materiais macios em seu estado natural, ambiente líquido sem rasgar ou deformar as amostras. Isso poderia fornecer aos cientistas os tão cobiçados meios não destrutivos de sondar dinamicamente a matéria mole.

Força atômica microscópica, uma técnica de sonda com base tátil, fornece uma imagem em nanoescala tridimensional de um material deslizando um braço em forma de agulha pela superfície do material. O núcleo do burro de carga de imagens AFM é um cantilever com uma ponta afiada que se desvia ao encontrar ondulações em uma superfície. Devido a uma força mínima necessária para a geração de imagens, Os cantiléveres convencionais do AFM podem deformar ou mesmo separar células vivas e outros materiais biológicos. Embora os cientistas tenham feito progressos na redução desta força mínima, fazendo cantiléveres menores, a força ainda é muito grande para células de imagem com alta resolução. De fato, para objetos de imagem menores do que o limite de difração de luz, isto é, dimensões nanométricas - esta abordagem é um obstáculo, pois o instrumento não consegue mais sentir as forças mínimas.

Agora, Contudo, cientistas com a Fundição Molecular, uma instalação do usuário do Departamento de Energia dos EUA localizada em Berkeley Lab, desenvolveram cantiléveres de tamanho nanométrico, cujo toque suave pode ajudar a discernir o funcionamento de células vivas e outros materiais macios em sua forma natural, ambiente líquido. Usado em combinação com um mecanismo de detecção revolucionário, esta nova ferramenta de imagem é sensível o suficiente para investigar materiais macios sem as limitações presentes em outros cantiléveres.

“Quer estejamos considerando sistemas biológicos ou outro complexo, nanoestruturas de automontagem, esta organização será feita em um líquido, ”Diz Paul Ashby, um cientista da equipe da Fundição Molecular que liderou essa pesquisa na Instalação de Imagem e Manipulação de Nanoestruturas da Fundição. “Se tivermos uma sonda investigativa que se destaque neste ambiente, poderíamos imaginar proteínas individuais como elas funcionam na superfície celular. ”

Diz Babak Sanii, um pesquisador de pós-doutorado na Fundição, “Encolher o cantilever para dimensões em nanoescala reduz drasticamente a força que ele aplica, mas para monitorar os movimentos de um pequeno cantilever, precisávamos de um novo esquema de detecção ”.

Em vez de medir a deflexão do cantilever refletindo um laser nele, Ashby e Sanii colocam o cantilever do nanofio no foco de um feixe de laser e detectam o padrão de luz resultante, localizar a posição do nanofio com alta resolução. A dupla afirma que este trabalho fornece uma plataforma de lançamento para a construção de microscópios de força atômica baseados em nanofios que poderiam ser usados ​​para estudar células biológicas e modelar componentes celulares, como vesículas ou bicamadas. Em particular, Ashby e Sanii esperam aprender mais sobre integrinas, proteínas encontradas na superfície das células que medeiam a adesão e fazem parte das vias de sinalização ligadas ao crescimento e migração celular.

“Nenhuma técnica presente sonda a montagem e dinâmica de complexos de proteínas na membrana celular, ”Acrescenta Ashby. “Uma sonda dinâmica é o Santo Graal da imagem de matéria mole, e ajudaria a determinar como os complexos de proteínas se associam e se desassociam. ”

“Detecção de deflexão de alta sensibilidade de nanofios, ”Por Babak Sanii e Paul D. Ashby, aparece em Cartas de revisão física .