L'imaging AFM di una molecola adsorbita su un substrato viene solitamente eseguita con la punta AFM che oscilla ad un'altezza costante, dove le condizioni di imaging ottimali (regione azzurra) sono soddisfatte solo per la parte superiore della molecola. Il gruppo di Daniel Ebeling utilizza invece una modalità a corrente costante, in cui la punta AFM segue da vicino la topografia della molecola, consentendo un imaging molecolare 3D completo. Credito:APS/Alan Stonebraker
Un team di ricercatori della Justus Liebig University Giessen ha trovato un modo per migliorare notevolmente le immagini di molecole 3D topologicamente complesse create utilizzando la microscopia a forza atomica (AFM). Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Lettere di revisione fisica , il gruppo descrive il semplice adeguamento apportato alla procedura che ha notevolmente migliorato la risoluzione dell'AFM.
È passato quasi un decennio dall'introduzione dell'AFM, consentendo ai ricercatori di creare immagini di singole molecole e comprendere meglio come vengono assemblate le molecole. Ma la tecnica soffre di una grave carenza:funziona solo su molecole quasi piatte. Quelle molecole con caratteristiche 3D più complesse vengono visualizzate solo parzialmente in modo chiaro. Il motivo è che la punta del sensore oscilla a una distanza fissa dalla molecola in esame. Ciò significa che vengono visualizzate chiaramente solo le parti della molecola più vicine al sensore. La logica ha suggerito che il modo per risolvere questo problema è spostare la punta della sonda su e giù lungo un percorso che imita la topologia della molecola. Ma un tale approccio si è rivelato sfuggente. Tracciare le colline e le valli in tempo reale e spostare la punta della giusta quantità ha, fino ad ora, stato insostenibile.
Per superare i problemi inerenti al tracciamento dei contorni di una molecola, i ricercatori si sono rivolti al microscopio a effetto tunnel (STM). Viene anche utilizzato per creare immagini a livello molecolare, ma usa un approccio diverso per farlo. L'AFM utilizza le forze dalla superficie in esame per mantenere la punta del sensore alla distanza corretta per l'imaging:STM, d'altra parte, utilizza la corrente di tunneling che scorre attraverso il vuoto che esiste tra la punta del sensore e la molecola in esame. I ricercatori hanno avuto l'idea di utilizzare la corrente di tunneling dell'STM per guidare la punta della punta del sensore AFM, spostandola su e giù in sintonia con i contorni della molecola oggetto di studio.
I ricercatori riferiscono che la loro semplice regolazione ha portato a immagini di molecole 3D che sono nitide per le molecole complesse come per quelle che sono per lo più piatte.
© 2019 Scienza X Rete
