ZOBRAZOVACÍ METODY
ELEKTRONOVÝ MIKROSKOP DOKÁŽE ZOBRAZIT NOVĚ I TLOUŠŤKU VZORKU
Díky jedinečné technice vědců z Ústavu přístro- jové techniky AV ČR získávají experti po celém světě možnost podívat se na zkoumané vzorky ve velmi vysokém rozlišení. Speciální detektor zachytí elektrony a pro každý pixel obrazu dodá i tloušťku, skrz kterou proletěly. Techniku vy- užijí vědci zabývající se základním výzkumem v mnoha oblastech, např. u nanomateriálů, v chemii či biomedicíně. Snímky z běžných elektronových mikroskopů ukazují dvourozměrné detaily nanosvěta, které svou neobyčejností často dokážou vzít lidem dech. Brněnští vědci jsou však nyní schopni nahlédnout za tyto dvoudimenzionální de- taily – díky nové metodě vícerozměrné detekce a analýze dat. „ Naše metoda dodává snímkům fyzikální ve- ličinu, v tomto případě tloušťku v každém bodě snímaného obrazu, “ vysvětluje Ing. Vladislav Krzyžánek, Ph.D., vedoucí vědecké skupiny Mikroskopie pro biomedicínu z Ústavu pří- strojové techniky AV ČR (ÚPT). „ To například pomůže ke stanovení tloušťky během přípravy velmi tenkých lamel, které se často používají jako příprava vzorků pro další velmi přesnou analýzu pomocí vysokorozlišovacích mikroskopů, “ dopl- ňuje Vladislav Krzyžánek. Techniku lze využít pro základní výzkum v mnoha oblastech od nanomateriálů, přes chemii až po biomedicínu a farmakologii. „ Využili jsme moderní 2D-STEM detektor, který pro každý pixel obrazu zaznamenává dvouroz- měrnou distribuci elektronů směřující do růz- ných úhlů, což je důsledek rozptylu elektronů ve vzorku, “ upřesňuje V. Krzyžánek. Čtyřrozměrná (4D) elektronová mikroskopie tak zachycuje každý bod dvojrozměrného obrazu na dvojroz- měrném detektoru (2D × 2D = pole 4D dat). Kombinací experimentálních 4D dat a počí- RYCHLEJŠÍ A JEDNODUŠŠÍ ANALÝZA SLEDOVÁNÍ NANOČÁSTIC Společnost Malvern Panalytical , světový lídr v oblasti vývoje analytických přístrojů, oznamuje uvedení svého systému NanoSight Pro pro ana- lýzu trajektorií nanočástic (NTA, Nanoparticle Tracking Analysis). Systém NanoSight Pro, zalo- žený na strojovém učení, zjednodušuje charakte- rizaci nanomateriálů a umožňuje každému uživa- teli rychle generovat reprodukovatelná, robustní a vysoce kvalitní data. NanoSight Pro s vylepšeným softwarem NS Xplorer přináší pokročilé funkce a lepší přístup- nost pro všechny uživatele. Nový přístroj se může pochlubit ve své třídě nejlepším měřením veli- kosti a koncentrace nanomateriálů s ultra vyso- kým rozlišením, a to až třikrát rychleji než kdy- koli předtím. Dřívější omezení spojená s malými biologickými částicemi a dalšími málo světlo roz-
Obr.: Velmi tenká lamela (schodovitá) o různé tloušťce, vpravo vidíme škálu barev, která rozlišuje tloušťku v každém bodě
tačových simulací elektronového rozptylu lze v každém bodě obrazu stanovit tloušťku vzorku nebo získat informace o krystalické struktuře. Hlavní výhodou nové metody je její stabilní geometrická kalibrace, která umožňuje její rutinní využití. Nová metoda zaujala i časopis Small Methods . Brno, „Mekka“ elektronové mikroskopie „ Myšlenka i realizace metodiky vychází z ÚPT, kde byly také provedeny experimenty v projektu GA ČR „Kvantitativní nízkoener- giové 4D-STEM zobrazování radiačně citlivých vzorků “,“ upřesňuje Vladislav Krzyžánek. Vzorky dodal Miroslav Šlouf z Ústavu makro- molekulární chemie AV ČR. Díky Radimovi Skoupému z ÚPT, který zároveň pracuje v Nizozemsku, spolupracovala na dalším měření i Technická univerzita v Delftu. Ne-
přímo se na výsledku podílela též brněnská firma Thermo Fisher Scientific, která za- půjčila mikroskop FIB-SEM Helios s 2D- -STEM detektorem díky spolupráci ústavu a firmy na řešení projektů Technologické agentury ČR NCK1 „Centrum elektronové a fotonové optiky“ a NCK2 „Centrum pokro- čilé elektronové a fotonové optiky“. Vyvinutá technika najde ještě efektivnější a přesnější využití i pro zcela nový ultravysokorozlišovací elektronový mikroskop (UHR STEM), který bude v ÚPT nainstalován koncem příštího roku a jehož nákup podpořila dotace AV ČR. Odkaz na článek uveřejněný v časopise Small Methods : https://onlinelibrary.wiley.com/page/ journal/23669608/homepage/productinforma- tion.html
Ing. Vladislav KRZYŽÁNEK, Ph.D., krzyzanek@isibrno.cz, www.isibrno.cz
nologií, včetně modernizovaného termostatu, který umožňuje provádět zátěžové a agregační studie až při 70 °C. K dispozici je speciální flu- orescenční režim, který umožňuje spolehlivou detekci fluorescenčních subpopulací a jejich rozlišení od celkové populace. Pokroky v měření fluorescence otevírají nové možnosti v diagnos- tických a terapeutických aplikacích. Agnieszka Siupa, produktová manažerka přístroje NanoSight , uvedla: „ NanoSight Pro poskytuje dokonalou rovnováhu mezi přístup- ností a výkonem. Algoritmy strojového učení a inteligentní nástroje zabudované do softwaru umožňují uživatelům jakékoli úrovně velmi rychle a jednoduše generovat extrémně podrobné a přesné údaje o velikosti a koncentraci nano- částic. To podporuje produktivitu a zvyšuje dů- věru a zároveň eliminuje jakékoli obavy ze sub-
ptylujícími látkami překonává přístroj NanoSight Pro, který je optimalizován pro použití se vzorky včetně exozomů, virů, vakcín a systémů pro cí- lené uvolňování léčiv. Obr.: NanoSight Pro
jektivity nebo lidské chyby. “ » www.malvernpanalytical.com
NanoSight Pro zaujme elegantním designem a kompaktními rozměry, takže se perfektně hodí do vytížených laboratoří. Přístroj je založen na strojovém učení v kombinaci se špičkovou tech-
29
CHEMAGAZÍN • 4 / XXXIII (2023)
Made with FlippingBook - professional solution for displaying marketing and sales documents online