MRI-микроскоп с разрешением на наноуровне

Ученые из исследовательского подразделения IBM Research совместно с коллегами из Центра исследований наноразмерного диапазона в Стэнфордском университете (Center for Probing the Nanoscale) продемонстрировали эффект магниторезонансной визуализации (magnetic resonance imaging, MRI) с объемным разрешением, в 100 млн раз превышающим возможности обычного MRI-микроскопа. Это огромный шаг вперед на пути создания инструментов для молекулярной биологии и нанотехнологий, которые позволят изучать сложные трехмерные структуры биологических объектов с разрешением наномасштаба.

Распространив разрешающую способность метода магниторезонансной визуализации в наноразмерный диапазон, ученые создали микроскоп, который при дальнейшем совершенствовании сможет достичь мощности и чувствительности, достаточной для углубленного изучения структуры и взаимодействия белков. Полученный результат стал возможен благодаря методике магниторезонансной силовой микроскопии (magnetic resonance force microscopy, MRFM), которая основана на улавливании сверхмалых магнитных сил. Наряду с высокой разрешающей способностью этот механизм визуализации имеет дополнительные преимущества: он позволяет «заглянуть» под поверхность вещества, не разрушая при этом (в отличие от электронной микроскопии) ткани чувствительных биологических объектов.

Объединение MRFM-микроскопии с технологией трехмерного воспроизведения изображений позволило впервые продемонстрировать использование MRI-микроскопа для визуализации биологических объектов наномасштаба. Методика была применена для получения изображения вируса табачной мозаики, содержащегося в соке больных растений; при разрешении почти 4 нм.