Mikroskop “Resolusi-Super” untuk Deteksi Struktur Nano
Para peneliti telah menemukan suatu cara untuk melihat struktur nano sintetik dan molekul menggunakan mikroskop optik resolusi-super tipe baru yang tidak membutuhkan zat warna fluoresen, menjadikannya alat yang praktis untuk digunakan pada riset biomedis dan nanoteknologi.
“Mikroskop optik resolusi-super ini telah membuka jendela baru pada dunia nanoskop,” ujar Ji-Xin Cheng, seorang associate professor
teknik dan kimia biomedis dari Purdue University. Mikroskop optik
konvensional dapat melihat objek berukuran tidak lebih kecil dari 300
nanometer (1 nanometer sama dengan sepermiliar meter), yang merupakan
batasan yang disebut sebagai “limit difraksi”. Limit difraksi
didefinisikan sebagai setengah dari panjang gelombang cahaya yang
digunakan untuk melihat spesimen pada mikroskop. Bagaimanapun, peneliti
berharap mikroskop dapat digunakan untuk melihat struktur molekul
seperti protein dan lipid, dan juga struktur nano sintetik seperti
nanotabung yang memiliki diameter beberapa nanometer.
“Limit
difraksi merepresentasikan batasan fundamental dari resolusi
pencitraan optik,” ujar Cheng. “Stefan Hell dari Max Planck Institute
dan lainnya telah mengembangkan suatu metode pencitraan resolusi-super
yang membutuhkan penandaan fluoresens. Di sini, kami mendemonstrasikan
suatu skema baru yang mendobrak limit difraksi pada pencitraan optik
pada spesimen non-fluoresens. Karena bebas penanda, maka sinyal
gelombang dari objek dapat langsung dideteksi sehingga kami dapat
mempelajari lebih jauh struktur nano tersebut.”
Penjelasan
mengenai penemuan ini secara detail dibahas pada makalah riset yang
tampil sejak hari Minggu (28 April 2013) di jurnal Nature Photonics. Sistem pencitraan ini, yang disebut saturated transient absorption microscopy
(STAM) menggunakan trio pancaran laser, termasuk pancaran laser yang
berbentuk seperti donat yang hanya memendarkan beberapa molekul tertentu
secara selektif. Elektron pada atom dari molekul yang berpendar keluar
sesaat menuju tingkat energi yang lebih tinggi atau disebut juga
sebagai proses eksitasi, sementara elektron lain tetap berada pada
keadaan dasar. Citra objek dibentuk menggunakan laser yang mampu
membandingkan perbedaan antara molekul dalam keadaan tereksitasi dan
keadaan dasar.
Para peneliti mendemonstrasikan sistem
mikroskop tersebut dengan mengambil citra dari kepingan nano grafit
yang memiliki lebar 100 nanometer. Sistem ini berpotensi besar pada
studi nanomaterial, baik alami maupun sintetik. Riset selanjutnya di
masa mendatang kemungkinan akan menyertakan laser dengan panjang
gelombang yang lebih pendek. Ketika panjang gelombang cahaya memendek,
peneliti dimungkinkan untuk meneliti objek yang lebih kecil secara lebih
fokus.
SUMBER : http://www.chem-is-try.org
SUMBER : http://www.chem-is-try.org