Technologie využívající nanoroboty, velikostně srovnatelné s malými viry, pro opravu tkání a hojení zranění již nepatří jen do oblasti vědecké fantastiky. Nanomedicína je dnes dynamickým oborem výzkumu zaměřeným na pokroky v řízeném transportu aktivních látek do organismu, získávání chemických a fyzikálních informací v nanoměřítku a na tzv. imaging (zobrazování) těchto dějů.
Zatímco pokročilé technologie pro charakterizaci látek v nanoměřítku byly v minulosti úspěšně aplikovány v celé řadě tzv. „suchých“ aplikací, při studiu biologických systémů se objevuje zásadní výzva. Biologické systémy totiž přirozeně existují ve vodném prostředí, což výrazně komplikuje použití měřicích a zobrazovacích technologií v nanoměřítku. Voda absorbuje infračervené záření, které je pro tyto aplikace nepostradatelné. Dalším problémem je kontaminace měřicího AFM hrotu danou kapalinou.
Abychom tyto překážky překonali, spolupracovali jsme s vědci z LMU (Ludwig-Maximilians-Universität) v Mnichově na vývoji mikrofluidní, snadno plnitelné kapalinové kyvety s ultratenkým (10-15 nm silným) „krytem“ ze SiN, která umožňuje měření biologických systémů plně ponořených do vodných roztoků a jiných kapalin. Specializovaná membrána v kyvetě fixuje vzorek na místě (s možností jeho omezené mobility), přičemž zůstává propustná pro infračervené záření. Tato kombinace umožňuje efektivní měření infračervených speker v nanoměřítku (prostorové rozlišení je určeno velikostí hrotu, obvykle kolem 10 nanometrů).
Toto první kompletní řešení pro nano-IR měření v kapalném prostředí bylo navrženo speciálně pro mikroskopy řady neaSCOPE a otevírá nové možnosti získávání cenných informací v biologickém a farmaceutickém výzkumu.
Doporučená literatura:
Sci Rep 11, 21860 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-01425-w