Una nuova forma di microscopia elettronica consente ai ricercatori di esaminare i materiali tubolari su scala nanometrica mentre sono "vivi" e formano liquidi, una novità nel campo.

Sviluppato da un team multidisciplinare presso la Northwestern University e l'Università del Tennessee, la nuova tecnica, chiamata microscopia elettronica a trasmissione in fase liquida a temperatura variabile (VT-LPTEM), permette ai ricercatori di indagare su queste dinamiche, materiali sensibili ad alta risoluzione. Con queste informazioni, i ricercatori possono capire meglio come crescono i nanomateriali, formare ed evolvere.

"Fino ad ora, potevamo solo guardare "morto, 'materiali statici, " ha detto Nathan Gianneschi della Northwestern, che ha co-diretto lo studio. "Questa nuova tecnica ci consente di esaminare direttamente le dinamiche, qualcosa che non si poteva fare prima".

Il documento è stato pubblicato online questa settimana nel Giornale della Società Chimica Americana .

Gianneschi è Jacob and Rosaline Cohn Professor of Chemistry presso il Weinberg College of Arts and Sciences della Northwestern, professore di scienza e ingegneria dei materiali e ingegneria biomedica presso la McCormick School of Engineering, e direttore associato dell'International Institute for Nanotechnology. Ha co-diretto lo studio con David Jenkins, professore associato di chimica presso l'Università del Tennessee, Knoxville.

Dopo che l'imaging di cellule vive è diventato possibile all'inizio del XX secolo, ha rivoluzionato il campo della biologia. Per la prima volta, gli scienziati potrebbero osservare le cellule viventi mentre si sviluppano attivamente, migrato e svolgeva funzioni vitali. Prima, i ricercatori potevano studiare solo morti, cellule fisse. Il salto tecnologico ha fornito una visione fondamentale della natura e del comportamento di cellule e tessuti.

"Pensiamo che LPTEM potrebbe fare per la nanoscienza ciò che la microscopia ottica a cellule vive ha fatto per la biologia, " ha detto Gianneschi.

LPTEM consente ai ricercatori di mescolare componenti ed eseguire reazioni chimiche mentre li osservano svolgersi sotto un microscopio elettronico a trasmissione.

In questo lavoro, Gianneschi, Jenkins e il loro team hanno studiato i nanotubi metallo-organici (MONT). Una sottoclasse di strutture metallo-organiche, I MONT hanno un alto potenziale per l'uso come nanofili in dispositivi elettronici in miniatura, laser su scala nanometrica, semiconduttori e sensori per il rilevamento di biomarcatori del cancro e particelle virali. MONTI, però, sono poco esplorati perché la chiave per sbloccare il loro potenziale sta nel capire come si formano.

Per la prima volta, il team della Northwestern e dell'Università del Tennessee ha osservato la formazione di MONT con LPTEM e ha effettuato le prime misurazioni di fasci finiti di MONT su scala nanometrica.