Può uno specchio trasformare un'arancia in una ciambella? La risposta è decisamente no nel mondo reale (macro). Ma su scala nanometrica, uno specchio può trasformare un motivo a forma di "arancione" in un motivo a forma di "ciambella" sovrapponendo l'"arancione" con la sua immagine speculare riflessa.

Un team di ricercatori della University of Technology Sydney (UTS) ha dimostrato per la prima volta che le nanoparticelle fluorescenti posizionate vicino a uno specchio generano modelli unici che possono essere utilizzati per individuare la loro posizione.

I ricercatori attribuiscono questo effetto all'interferenza della nanoparticella che emette luce con la propria immagine speculare. Usando questo metodo possono anche rilevare la dimensione delle particelle con una risoluzione di un nanometro, o circa 1/80, 000esimo del diametro di un capello umano.

Questa svolta nella tecnologia di misurazione ultrasensibile, pubblicato in Comunicazioni sulla natura , potrebbe avere molte applicazioni, tra cui il monitoraggio e l'analisi di virus e altri agenti patogeni che causano malattie.

"Quando ci guardiamo allo specchio non cambia la nostra forma fisica, ma non è il caso dei modelli di emissione delle nanoparticelle, ", afferma il principale coautore Dr. Fan Wang dell'UTS Institute for Biomedical Materials and Devices.

"Se metti una nanoparticella davanti a uno specchio, cambierà la sua immagine da solo, e la forma dell'immagine riflette la distanza tra la particella e lo specchio. Ciò è dovuto alla differenza di fase tra l'emettitore e la sua immagine, " lui dice.

I ricercatori descrivono questa codifica delle informazioni sulla posizione dall'auto-interferenza dell'emissione di particelle come "effetto SELFI". I modelli risultanti includono gaussiano, forme di bersaglio per ciambella e tiro con l'arco.

"Al meglio delle nostre conoscenze, non è stata riportata la distribuzione spaziale del SELFI dell'emissione spontanea da più emettitori su scala nanometrica, ", afferma il principale co-autore, il professor Dayong Jin.

"Questo SELFI porta a un digiuno, metodo di rilevamento ad alta risoluzione e anti-deriva per risolvere con precisione la posizione di una singola nanoparticella."

Le nanoparticelle sono drogate con molti ioni di elementi di terre rare per ottenere la luminescenza necessaria per creare un SELFI efficace.

Gli autori notano che questo nuovo metodo è adatto per le configurazioni convenzionali della microscopia a fluorescenza a campo ampio senza richiedere modifiche al sistema.