|
Ishlash prinspi
Agar siz optik mikroskopni super-ko'rishli odam bilan taqqoslasangiz, unda skanerlashda bo'lgan prob mikroskopni o'ta sezgir barmoqlari bilan ko'r odam deb ta'riflash mumkin. Nomini nazarda tutgan holda, prob mikroskopini skanlash tamoyili ultratovushli prob bilan namunaning sirtini skaner qilishdir. Bir necha nanometrning buyurtma darajasining uchi qalinligida bo'lgan prob, bevosita namunaning yuqorisida joylashgan bo'lib, u bilan o'zaro aloqani yozish imkonini beradi.Ko`rsatish jarayonida (probani namunaga nisbatan o`zgartirayotganda), o`zlashuvi tasvirni tashkil etadigan namuna va prob o`rtasidagi masofani o'zgartirib, shovqin qiymati saqlanib qoladi (2-rasm).
2-rasm. Skaner prob mikroskop qurilmasining chizma diagrammasi. Prob, namuna bir necha nanometr tartibiga masofa bo'yicha qo'llaniladi. Siqilgan signalga qarab, tunnel mikroskopini skanerdan ajratish (signali va proba o'rtasidagi svetofor oqimi) va atom kuchini mikroskopi (signal - molekulyar o'zaro ta'sirlar kuchi) farqlanadi.
Kuchli atom mikraskopi
Atomik quvvat mikroskopisi uchun Van der Waals shovqin kuchi yoki elektrostatik tortishish / itarish o'lchovi o'tkaziladi va konsentratsiya deb ataluvchi prob ingichka elastik nurga vertikal ravishda o'rnatiluvchi nozik igna (5-rasm). Qisqacha aytganda, usul namunadagi va probning atomlarini jalb qilish yoki chaqirishni aniqlashga asoslangan.
5-rasm. Kuchli atom mikroskopida namunaga murojaat qilish uchun ishlatiladigan konsentratning SEM fotosurati. Prob bir nozik nurga joylashtiriladi, uning uchi (bir necha nanometrning diametri bilan) namuna yuzasi bilan aloqa qiladi. Kastryulchilar silikon, silikon nitridi yoki polimerlardan kimyoviy yog'ochdan tayyorlanadi.
Lazer nuri sakkiztani ko'taruvchi va ro'yxatga oluvchi qurilmaning markaziga kirib, to'rtta sohaga bo'lingan shamolni ko'taradigan nurning uchida aks etadi. Yumshoq va sirt o'rtasidagi shovqin kuchining o'zgarishiga qarab, probni bog'lovchi nurni va lazer nurlari detektorning tarmoqlaridan birida markaziy pozitsiyadan farq qiladi. Qayta aloqa tizimi konsolning o'rnini o'zgartiradi, uni qaytaradi (va lazer ham) "nol" markaziy holatiga. Shunday qilib, lazer uchun "nol" nuqtaga qaytish uchun zarur bo'lgan konsentratsiyali kaytni ro'yxatdan o'tkazish orqali tizim yuzaning topologiyasini o'lchaydi (6-rasm).
6-rasm. Atomik quvvat mikroskopi usulida signali qayd etish printsipi. Lazer nurlari konsentratning uchidan aks ettiriladi va detektor markaziga to'g'ri keladi va 4 sohaga bo'linadi. Nurning uchida proba yondashganligi sababli, tortishish yoki itarish kuchlari namunaning yuzasiga kelib, probni chayqaladi. Sintaktikani ko'chirish kerak bo'lgan masofa sapiklangan lazer nurini markaziy nuqtaga qaytarish uchun saqlangan signal sifatida ishlatiladi.
Bugungi kunda atom fizikasi, elektronika va meteorologiya fanlarida atomik kuchsimon mikroskopik usullari keng qo'llanilmoqda. Ob'ektlarning o'lchamlari, tuzilishi, magnit va elektr xususiyatlarini o'rganish qobiliyati bu usullarni zamonaviy mikro va nanoelektronikaning muhim qismiga aylantirdi. Misol uchun, ushbu usul yordamida siz elementlarning joyini miniatyuradagi chiplarda boshqarishga yoki o'zgartirishga imkon beradi (7-rasm).
Zamonaviy elektronikani rivojlantirishning asosiy yo'nalishlaridan biri miniatyuradir. Mikroto'lqinlar va Supero'tkazuvchilar elementlarning hajmini kamaytirish energiya sarfini qisqartirish va zamonaviy texnologiyalarning samaradorligini oshirish bilan bevosita bog'liq. Yaqin kelajakda har bir nanometrli kontaktlarda o'ndan ortiq elektronlar va zaryadni o'tkazish uchun Supero'tkazuvchilar elementlardan foydalanilmaydi (zamonaviy mikrosxemalardagi bu raqam bir necha buyuklik darajasiga ega). Prob mikroskopini skanerlash usullari bunday kichik tuzilmalar bilan ishlash uchun idealdir.
Asosiy tadqiqotlarda skanerlashning mikroskopi ham ishlatilgan: olimlar alohida molekulalarning tuzilishiga "tegish" bera olishdi, ayrim atomlarning o'rnini ko'rsatadigan tasvirlarni olishdi (8-rasm)! Agar tarix bilan parallel holga keltirsak, SPM avvalroq o'n to'qqizinchi asrda makrokozmdagi molekulalarning "chizmalarini", atom darajasida fotografiya dunyosini qo'llagan olimlarni ochdi.
8-rasm. Pentajen. a - Pentaken molekulalarining modeli. b - bitta pentaken molekulasining STM tasviri. c va d - bu molekula AFM tasvirlari. Ushbu uslubning rezolyutsiyasi molekula ichidagi alohida atomlarni farqlash imkonini beradi
.
AFM turli dorilarning ta'sirini yoki tashqi sharoitdagi hujayralardagi o'zgarishlarni o'rganish uchun ishlatiladi; 9-rasmda inson simpatetik asab hujayralarining tasviri ko'rsatilgan. Ushbu tadqiqot davomida olimlar turli xil neyrotoksinlarga duch kelganida nerv hujayralarining morfologiyasi va mexanik xususiyatlari o'zgarishini kuzatdilar. AFM endi inson hujayralarining keng doirasini, jumladan saraton hujayralarini, neyron tarmoqlarini, tomir devorlarini va inson tanasining boshqa narsalarini o'rganish uchun ishlatiladi.
AFM usuli yordamida olingan odam simpatetik asab hujayralarining tasvirlari
AFM sizni dori yetkazib berishda ishlatiladigan turli xil nanostrukturalarning o'lchamini, barqarorligini va morfologiyasini aniqlashga, shuningdek preparatning "yuklanish darajasini", agregatsiyaga moyilligini va boshqa olimlarga tadqiqotchi tashuvchiga yordam berishga yordam beradigan boshqa parametrlarni nazorat qilish imkonini beradi. 10-rasmda (b) dan so'ng, lactoferrin dori (a) bilan yuklamasdan oldin chitosan va galaktomannan asosidagi nanopartikullar, shuningdek bunday nanopartikullar (c) agregatsiyasi va AFM ma'lumotlari asosida yaratilgan agregat modeli (d)
10-rasm. Chitosan va galaktomannan asosida nanopartikullarning asosiy xususiyatlarini aniqlash uchun AFM dan foydalanish.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
