Le attuali tecniche all'avanguardia hanno chiari limiti quando si tratta di imaging delle nanoparticelle più piccole, rendendo difficile per i ricercatori studiare virus e altre strutture a livello molecolare.

Scienziati dell'Università di Houston e dell'Università del Texas M.D. Anderson Cancer Center hanno riferito in Comunicazioni sulla natura una nuova tecnologia di imaging ottico per oggetti su scala nanometrica, basandosi sulla luce non diffusa per rilevare nanoparticelle di appena 25 nanometri di diametro. La tecnologia, noto come PANORAMA, utilizza un vetrino ricoperto di nanodischi d'oro, consentendo agli scienziati di monitorare i cambiamenti nella trasmissione della luce e determinare le caratteristiche del bersaglio.

PANORAMA prende il nome da Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic NanO-apeRture label-free iMAging), indicando le caratteristiche chiave della tecnologia. PANORAMA può essere utilizzato per rilevare, contare e determinare la dimensione delle singole nanoparticelle dielettriche.

Wei Chuan Shih, professore di ingegneria elettrica e informatica presso l'UH e autore corrispondente per l'articolo, ha detto che il più piccolo oggetto trasparente che un microscopio standard può visualizzare è compreso tra 100 nanometri e 200 nanometri. Questo principalmente perché, oltre ad essere così piccoli, non riflettono, assorbire o "disperdere" abbastanza luce, che potrebbe consentire ai sistemi di imaging di rilevarne la presenza.

L'etichettatura è un'altra tecnica comunemente usata; richiede che i ricercatori sappiano qualcosa sulla particella che stanno studiando:che un virus ha una proteina spike, per esempio, e progettare un modo per etichettare quella caratteristica con colorante fluorescente o qualche altro metodo per rilevare più facilmente la particella.

"Altrimenti, apparirà invisibile come una minuscola particella di polvere al microscopio, perché è troppo piccolo per essere rilevato, " Ha detto Shih.

Un altro inconveniente? L'etichettatura è utile solo se i ricercatori sanno già almeno qualcosa sulla particella che vogliono studiare.

"Con PANORAMA, non devi fare l'etichettatura, "Shih ha detto. "Puoi visualizzarlo direttamente perché PANORAMA non si basa sul rilevamento della luce diffusa dalla nanoparticella".

Anziché, il sistema consente agli osservatori di rilevare un bersaglio trasparente di soli 25 nanometri monitorando la trasmissione della luce attraverso il vetrino ricoperto di nanodisco d'oro. Monitorando i cambiamenti nella luce, sono in grado di rilevare le nanoparticelle vicine. Il sistema di imaging ottico è un microscopio standard a campo chiaro che si trova comunemente in qualsiasi laboratorio. Non c'è bisogno di laser o interferometri che sono richiesti in molte altre tecnologie di imaging senza etichette.

"Il limite di dimensione non è stato raggiunto, secondo i dati. Ci siamo fermati alle nanoparticelle a 25 nm semplicemente perché è la più piccola nanoparticella di polistirene sul mercato, " Ha detto Shih.