Các nhà khoa học Nga tạo kính hiển vi nhìn thấu vật thể từ ngoài vào trong

Nhóm chuyên viên khoa học ở Phòng thí nghiệm Nano-Kỹ thuật Sinh học của Viện Kỹ thuật Vật lý thuộc Viện Y sinh học là đồng tác giả cùng với các đồng nghiệp từ Trung tâm Nghiên cứu Y khoa Quốc gia về Cấy ghép và Bộ phận nhân tạo mang tên Viện sĩ V.I. Shumakov, Viện Sinh-Hóa mang tên M.M Shemyakin và Yu A. Ovchinnikov (Viện Hàn lâm Khoa học LB Nga), ĐHTH Vật lý-Công nghệ Matxcơva MIPT, công ty "Snotra" và ĐHTH Champagne-Ardennes của Reims (Pháp) đã đề xuất lối  tiếp cận đặc sắc tới việc phân tích các vật liệu 3D ở quy mô nano, thử nghiệm thành công bằng cách ứng nghiệm sáng tạo ngay trong quy trình sản xuất thưc tế. Bài báo về công trình nghiên cứu ứng dụng này được công bố trên tạp chí Ultramicroscopy.



Hính dáng chung của thiết bị mới chế tạo trong điều kiện phòng thí nghiệm (MEPhI)

Các tác giả đã có thể tích  hợp trong cùng một thiết bị tất cả ưu điểm của những phương pháp tiếp cận hiện đại khác nhau về đo lường kích thước nano: đầu dò quét hiển vi (phân tích bề mặt và các thông số vật lý của đối tượng), sao chép vi quang phổ (ánh xạ hóa học và phân định tính chất quang học) cũng như chụp X quang cắt lớp nano (ảnh 3D chính xác cấu trúc bên trong đối tượng trên cơ sở vô số phim chụp X quang). Sự kết hợp kỹ thuật như vậy không những cho phép soi chụp 3D chất lượng cao các bộ phận vật thể với kích thước nano siêu nhỏ, mà còn đồng thời ghi lại sự phân bố không gian về tính chất cơ học, điện từ, quang học, hóa học của nó (ví dụ, độ đàn hồi, độ truyền dẫn, độ từ hóa).



Một ví dụ về dữ liệu phân tích nano thu được nhờ phương pháp kết hợp sao chụp bằng đầu dò quét 3D nano và kính hiển vi quang học

Các sáng chế gia đã thử nghiệm thành công phát minh của họ trong tổ hợp nghiên cứu toàn diện về đánh dấu huỳnh quang các vi cầu polymer, sử dụng trong miễn dịch học hiện đại, như dò tìm phát hiện nhiều tham biến dấu hiệu của những căn bệnh khác nhau, cũng như  trong y học cá nhân để phát hiện sự kiện hiếm gặp như xuất hiện tế bào ung thư đang lưu thông và hiện tượng siêu âm.



Hệ thống dành để phân tích tổng thể 3D các vật liệu nano.

Phía trên bên trái là phác hoạ hệ thống kết hợp chụp quét ảnh nano 3D và kính hiển vi quang học. Phía trên bên phải - sơ đồ thiết bị, bao gồm tổng thành đồng bộ, đối tượng và hệ thống chụp quét nano 3D. Phía dưới – hình dáng tổng quát của hệ thống tích hợp (tách riêng).
Như đánh giá của chuyên gia khoa học hàng đầu từ MEPhI là GS-TSKH Hóa học Igor Nabiyev:

"Cách tiếp cận công cụ này bảo lưu được tất cả những đặc tính ưu việt lợi thế của kính hiển vi quét và chụp  vi quang phổ, cho phép thu nhận nhanh chóng hình ảnh 3D đa tham số trong sự kết hợp hiệu quả cả hai phương pháp. Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng để chuyển đổi thành công từ hình thức phân tích 2D sang 3D với các dữ liệu thu được, nhờ sử dụng phần lớn  các phương pháp thăm dò chụp quét nano quang học như khi thực hiện bằng các thiết bị hiện đại có độ phân giải cao".

Phát minh này có thể được ứng dụng để phân tích tổ hợp các mẫu mô sinh học. Ngoài ra, sáng chế mới còn mở ra những khả năng tuyệt vời  trong lĩnh vực quản lý chất lượng khi tạo ra vật liệu nano hoàn hảo, phục vụ cho hệ thống chuyển giao đúng địa chỉ khi bác sĩ muốn đưa các loại thuốc đựng trong "container" có kích thước nano siêu vi đến điểm trị bệnh, cũng như trong việc giải quyết vấn đề an toàn nano và nhiệm vụ phân định sự xâm nhập của các hạt nano vào những cơ quan và mô khác nhau của cơ thể sống.

Theo Sputnik