Gli scienziati della Rice University hanno sviluppato uno strumento facile e conveniente per contare e caratterizzare le nanoparticelle.

I laboratori Rice dei chimici Christy Landes e Stephan Link hanno creato un programma open source chiamato SEMseg per acquisire dati sulle nanoparticelle, oggetti più piccoli di 100 nanometri, da immagini al microscopio elettronico a scansione (SEM) altrimenti difficili se non impossibili da analizzare.

La dimensione e la forma delle particelle influenzano il loro funzionamento nei dispositivi optoelettronici, catalizzatori e applicazioni di rilevamento come la spettroscopia Raman con superficie migliorata.

SEMseg è descritto in uno studio condotto dallo studente laureato Landes e Rice Rashad Baiyasi nell'American Chemical Society's Journal of Physical Chemistry A .

Il programma è disponibile per il download da GitHub all'indirizzo https://github.com/LandesLab?tab=repositories.

SEMseg, per la segmentazione SEM, nasce dallo studio del team su Science dell'anno scorso che ha mostrato come le proteine ​​possono essere utilizzate per spingere i nanorod negli assemblaggi chirali. "Questo lavoro ne è stato un risultato, " Ha detto Landes. "Ci siamo resi conto che non esisteva un buon modo per analizzare quantitativamente le immagini SEM".

Il conteggio e la caratterizzazione di nanotubi singoli o aggregati viene solitamente eseguito con complessi e costosi microscopi elettronici a trasmissione (TEM), misurazione manuale soggetta a pregiudizi umani o programmi che non riescono a distinguere tra le particelle a meno che non siano distanti tra loro. SEMseg estrae i dati a livello di pixel da un basso contrasto, immagini SEM a bassa risoluzione e le ricombina in immagini nitide.

SEMseg è in grado di distinguere rapidamente i singoli nanorod in assemblaggi e aggregati ravvicinati per determinare la dimensione e l'orientamento di ciascuna particella e la dimensione degli spazi tra di loro. Ciò consente un'analisi statistica più efficiente degli aggregati.

"In pochi minuti, SEMseg può caratterizzare le nanoparticelle in grandi set di dati che richiederebbero ore per essere misurate manualmente, " ha detto Baiyasi.

Segmentazione delle nanoparticelle, Egli ha detto, si riferisce all'isolamento e alla caratterizzazione di ciascuna particella costituente in un aggregato. L'isolamento delle nanoparticelle costituenti consente ai ricercatori di analizzare e caratterizzare la struttura eterogenea degli aggregati.

Baiyasi ha affermato che SEMseg può essere adattato per altre tecniche di imaging come la microscopia a forza atomica e potrebbe essere esteso per altre forme di nanoparticelle, come cubi o triangoli.