Utilizzando le capacità di imaging della Molecular Foundry, gli scienziati hanno sviluppato una tecnica, chiamato "CLAIRE, " che consente di utilizzare l'incredibile risoluzione della microscopia elettronica per l'imaging non invasivo di biomolecole e altra materia molle. La nuova tecnica offre chiarezza e velocità.

CLAIRE potrebbe portare alla comprensione dei processi biologici chiave e contribuire ad accelerare lo sviluppo di nuove tecnologie come le celle fotovoltaiche ad alta efficienza.

La materia soffice comprende un'ampia gamma di materiali, compresi i liquidi, polimeri, gel, schiuma e, soprattutto, biomolecole. Al centro di materiali morbidi, governando le loro proprietà e capacità complessive, sono le interazioni di componenti di dimensioni nanometriche. Osservare le dinamiche alla base di queste interazioni è fondamentale per comprendere i processi biologici chiave, come la cristallizzazione e il metabolismo delle proteine, e potrebbe contribuire ad accelerare lo sviluppo di nuove importanti tecnologie, come la fotosintesi artificiale o le celle fotovoltaiche ad alta efficienza. Osservare queste dinamiche con una risoluzione sufficiente è stata una grande sfida, ma gli scienziati stanno ora affrontando questa sfida con una nuova tecnica di imaging su nanoscala non invasiva che va sotto l'acronimo di CLAIRE.

CLAIRE sta per "imaging attivato dalla catodoluminescenza mediante trasferimento di energia risonante" e combina elementi di microscopia ottica e a scansione in un'unica piattaforma di imaging. Il sistema utilizza una pellicola scintillante ultrasottile posta tra il fascio di elettroni e il campione. Quando il film è eccitato dal fascio di elettroni, trasferisce energia e fa irradiare il campione. In questo modo, si può formare un'immagine che non è limitata dal limite di diffrazione ottica.

Inventato dagli utenti della Fonderia Molecolare, CLAIRE estende l'incredibile risoluzione della microscopia elettronica all'imaging dinamico della materia soffice. Il team di ricerca ha dimostrato le capacità di imaging di CLAIRE applicando la tecnica a nanostrutture di alluminio e film polimerici che non avrebbero potuto essere rappresentati direttamente con la microscopia elettronica. Hanno ottenuto immagini ottiche di nanostrutture di alluminio con una risoluzione di 46 nanometri e poi hanno convalidato la non invasività di CLAIRE mediante l'imaging di una pellicola di polimero coniugato. L'alta risoluzione, velocità, e la non invasività potrebbe trasformare il modo in cui vengono studiate le interazioni biomolecolari chiave.