Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Ученые научились измерять расстояния с точностью в 1 нанометр

Ключевые слова:  нанотехнологии

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

14 июля 2010

Источник: РИА Новости.

Точность измерения расстояния между и внутри молекул улучшилась в десять раз - до 1 нанометра, благодаря новому методу микроскопических исследований, разработанному в лаборатории нобелевского лауреата Стивена Чу (Steven Chu) в университете Калифорнии в Беркли, рассказал в интервью РИА Новости ведущий автор разработки Александрос Пестинидис (Alexandros Pertsinidis).

Прогресс в "обычной", оптической микроскопии связан необходимостью преодоления так называемого дифракционного предела. В оптическом диапазоне не удается получить изображения объектов размером менее 200 нанометров из-за того, что этот размер меньше длины волны, и свет просто "огибает" эти предметы.

Один из путей измерения расстояний менее дифракционного предела предусматривает измерение расстояний между флюоресцентными молекулами-метками, которые прикрепляют к молекулам, расстояния между которыми необходимо выяснить. В этом случае ученые получают два изображения, полученные в результате подсветки флюоресцентных меток разного цвета. Сравнение двух "картинок" позволяет измерять дистанции с точностью от 5 до 20 нанометров, но было неясно, может ли точность быть увеличена.

Пестинидис и его коллеги отследили главную проблему с маленькими пространственными искажениями в фотоэлектрических детекторах - приборах с обратной зарядовой связью (ПЗС), которые используются в микроскопии.

"Мы показали, что разные пикселы ПЗС-матрицы выдают разные электрические сигналы при одинаковом количестве падающего света. Это приводит к тому, что отдельные молекулы, которые снимает камера, отображаются на местах, отличающихся от их реального положения на образце. Эти ошибки локализации являлись главным ограничением для обычной микроскопии, и должны были быть устранены, чтобы достичь разрешения 1 нанометр", - сказал Пестинидис.

Ему и его коллегам удалось добиться, что микроскоп и вся экспериментальная установка остаются очень устойчивыми, что дало и возможность получать резкие снимки отдельных молекул. Точность измерения расстояния между молекулами в эксперименте, результаты которого были опубликованы в журнале Nature, составила 0,77 нанометра, что примерно в семь раз больше размера отдельного атома.

"Эта технология поможет понять устройство сложных молекулярных машин, которые работают в живых клетках", - сказал собеседник агентства, отвечая на вопрос о возможных применениях этой разработки.

"Я сам хотел бы изучить, как различные типы раковых клеток реагируют на повреждение ДНК во время химио- и радиотерапии. Я надеюсь увидеть, как отдельные молекулы располагаются в месте повреждений", - добавил он.

По словам ученого, подобные эксперименты позволят создать более эффективные методы лечения рака.

Кроме того, микроскопия с нанометровым разрешением позволит понять, как на молекулярном уровне взаимодействуют синапсы - соединения между отдельными нейронами - в мозге.

"Это очень важно для понимания того, как работает мозг, как работает память", - заключил исследователь.

Этот метод также должен вдохновить продвижение в нанотехнологиях и астрономических измерениях, которые также зависят от цифровых камер.


Источник: РИА Новости



Комментарии
Что за чушь????????
Gromolyot, 14 июля 2010 16:18 
Очень фрагментарно.
"Мы показали, что разные пикселы ПЗС-матрицы выдают разные электрические сигналы при одинаковом количестве падающего света".
- Специалистам это давно известно, надо грамотно выбрать матрицу, либо калибровать по тестовому изображению.
"удалось добиться, что микроскоп и вся экспериментальная установка остаются очень устойчивыми"
- Если микроскоп часто падает - в нём трудно что-то рассмотреть.
И, наконец, "астрономические измерения"
А этот бред Вас не смущает?
"...измерения расстояния между и внутри молекул улучшилась в десять раз - до 1 нанометра..." Это внутри каких молекул они с такой обалденной точностью научились мерить расстояния??
Алексей Борисович и Gromolyot, зачем тут упражняться в красноречии? Напишите опровержение в Nature, где опубликована эта, как вы говорите, "чушь и бред". Уверен, все станет на свои места http://www.n...e09163.html
Gromolyot, 14 июля 2010 22:07 
Равиль Фаридович!
Спасибо за дельную ссылку на первоисточник. В нём я не нашёл тех утверждений к которым я пытался привлечь внимание в своём коментарии.
Обсуждаемая публикация сделана не по первоисточнику, а по материалам РИА Новости.
Полагаю уместным рекомендовать уважаемым публикаторам как минимум раз внимательно прочитывать публикуемый материал, особенно в тех случаях, когда он берётся из сомнительных источников.
"..из-за того, что этот размер меньше длины волны, и свет просто "огибает"
эти предметы.."
"...с маленькими пространственными искажениями..."....

Язык просто замечательный для рассказа анекдотов в компании, но не для
обсуждения. Если публикуете что-то, то посмотрите оригинал, который очень
часто расходится с переводом, а тем более с пересказом.

Равиль Фаридович, статьи в Природе почти всегда компетентны и опровергать их никто не собирается. Сейчас обсуждается частный случай анекдота про "...мне Рабинович из Нью-Йорка по телефону напел", как уже правильно заметили наши коллеги - надо хоть чуть-чуть думать и понимать когда что-то пишешь...
Ну это я теперь понял :-) Просто в ваших комметариях почти невозможно было понять, относится критика к переводу\пересказу или к самой работе :-) Так что я очень рад, что вы расценили мое предложение как уместную в этом случае шутку, чем оно и являллось :-)))

Насчет пересказа - конечно, когда за дело берутся журналисты, а потом по их изложению дело пересказывает ученик средней школы... вот и получается такой развеселый балаганчик :-) вообще, конечно, администраторам нанометра следовало бы ввести (цензуру) экспертизу новостей. И возрастной (образовательный) ценз....

Это еще что, в течение пары дней эту новость со ссылкой на нанометр растиражируют :-)))
Да что вы такое говорите, Равиль Фаридович??? Это вы что же, намекаете, что школьникам надо не в нанотехнологии лезть, а учить школьную физику и химию для начала???
Вы разве не знаете, что "нанотехнологии дело новое и его поднимать молодым", по возможности с мракобесием "науки" темных веков (17-20)не знакомым?

Детские уста на нанометре множатся, скоро будем в коментариях читать не "в моей гимназии мы, дети, тоже замечаем как деградирует наука!", а что-нибудь вроде "в моем детском саду нам вчера воспитательница рассказывала про то из чего песочек сделан, нам так понравииииилось"
К сожалению, они (школьники) не лезут, а влезают...
Не пойму, почему все так прицепились к школьнику по поводу формулировок. Ведь этот текст не отличается от текста на РИА Новости. Так что по поводу формулировок - претензии исключительно к журналисту.

Печально другое - что школьники имеют право публиковать слишком популярно написанные новости (причем, написанные совершенно посторонними людьми, а не самими школьниками), а редакторы это утверждают.

И предложение редакторам: может, на Нанометре сделать рубрику целиком посвященную творчеству (но не плагиату) школьников, чтобы разные высокомудрые ученые мужи их в комментариях поправляли по существу дела, а не просто писали "что за бред"?
Это было бы хорошо.
А то часто старшие дяди и тёти тоже делают ошибки или же пишут с ошибками, но их "трогать нельзя." Зато они, пользуясь своим превосходжством в возрасте, умениях и знаниях часто похотя "криикуют", а вернее гнобят школьников.
Интересно, а среди старшиих (не укаывая конкретных лиц и не обвиняя никого) не пользуются методом, в котором упрекают "...не лезут, а влезают". К сожалению, школьник может что-то не понимать или же не знать. Это часто из-за того, что нам не доступны популярные книги, понятные нам.
Школьники были бы очень благодарны старшим за их помощь в учёбе, исправлении сделанных невольно ошибок. Но многие из них очень болезненно вопринимают упрёки, даже адресованные не им, а их ровестникам.
Gromolyot, 15 июля 2010 19:22 
Ангелина Валерьевна!
Вкрались досадные ошибки. Вот они:
-"пользуясь своим превосходЖством в возрасте..."
На самом деле - "Молодость это тот недостаток,который очень быстро проходит".
-"часто похоТя "криТикуют""
Правильно - похоДя - от слова ходить (находу критикуют, не отходя от кассы)
И еще.
Конечно, прежде, чем школьник сможет разобраться в том, что называют нанотехнологией, ему все равно придется выучить самые обыкновенные физику и химию. И книг для этого сейчас предостаточно, не говоря уже про Интернет. Было бы желание их читать. И кстати, мое наблюдение - на английском научно-популярных материалов больше, чем на русском (увы), поэтому если школьник интересуется нанотехнологиями, то и английский ему придется подучить. Заодно сможет читать статьи в оригинале, а не копировать без осмысления то, что пишут журналисты.

Но я бы не была так категорична к детям. Думаю, если мода на нанотехнологии сможет пробудить в них интерес к химии или физике, это будет уже хорошо.
Всему свое время. Тем, кто так ратует за "равноправие" школьников, я рекомендую такой шаг. Когда вы заболеете, не идите к врачу. А обратитесь к студенту первого курса медуниверситет, а еще лучше к школьнику, класса эдак седьмого, так увлекшемуся "медициной", ну или вообще в детский садик, дошколята так любят играть "в доктора". Вам посовеуют, как лечиться... Рецептик выпишут. Строго выполняйте все советы... Не обращайте внимание на происки злопыхателей - ведь и врачи ошибаются, и "что-то не понимают" порой....

Если останетесь живы, то тогда поймете, что всему свое время, что сначала нужно учиться, а потом учить, что сначала физика, химия, аттестат за 10 классов, потом 5 лет на каком-нибудь факультете, диплом специалиста, и уж потом нанотехнология.
Колесник Ирина Валерьевна: Но я бы не была так категорична к детям. Думаю, если мода на нанотехнологии сможет пробудить в них интерес к химии или физике, это будет уже хорошо.

К сожалению, пока на примере некоторых завсегдатаев нанометра, я вижу только, что "мода на нанотехнологии" пробуждает нездоровое (на мой взгляд) желание прыгать выше головы и, как метко выразился выше Алексей Борисович, лезть туда, куда им пока лезть рано, и по возрасту, и по уровню образования, и по многим другим причинам... В итоге, такие, вероятно, перспективные ребята и девчата, вместо учебы, будут думать о реорганизации роснано и т.д., что на их же судьбе негативно отразится...
Отчего же? Станут "эффективными менеджерами" и будут "менеджить" проекты учёных.
Что касается возраста - это временная помеха. Вот уровень образования может стать постоянной.
Об чем я и говорю - всему свое время
Колесник Ирина Валерьевна
полностью поддерживаю. Либо публикуешь свою точку зрения, либо исправляешь
статьи, написанные посторонними людьми. Тогда имеет смысл публикация. С
терминалогией, да с русским языком - надо обращаться аккуратно. Тогда этой
полемики не будет.
С терминалогией, да с русским языком - надо обращаться аккуратно.

В русском языке - "терминОлогия" (соединительные гласные О и Е).
Равиль Фаридович, мне трудно с Вами согласиться по двум причинам. Во-первых я не вижу ничего плохого в том, что дети интересуются тем, что им не известно. По-моему это нормально. Такие дети гораздо более мотивированы в учебе. А если человеку с детства твердить, что он не дорос и мал еще, он вообще может потерять тягу к знаниям. Уж лучше помочь ему научиться как получать знания самому. И что плохого в том, что семиклассники интересуются не только химией, но и вопросами экономики? Грустно, правда, что они не удосужились прочитать хотя бы википедию. перед тем, как задавать вопросы. Или энциклопедический словарь.

А вторая причина, по которой я с Вами не согласна, заключается в том, что к тому времени, когда нынешний семиклассник окончит школу и институт, мода на нанотехнологии давно закончится. Наверное, придумают что-нибудь еще. Поэтому я, кстати, считаю, что вводить дополнительный курс нанотехнологий в школе в ущерб физике или химии - глупость. Но в то же время, использовать разные красивые "нанотехнологические" опыты и примеры - хорошо и правильно, поскольку при этом семиклассники поймут, что физика и химия - это не унылая тягомотина про буравчик и ашдвао, а вполне увлекательные науки, которые, к тому же, могут приносить пользу.
Ирина Валерьевна, возможно, Вы и правы... По крайней мере, прочитав Ваш пост, я действительно увидел серьезную аргументацию... Я свое мнение, правда, не изменил, но и Ваша позиция, на мой взгляд, вполне адекватна... Что ж, поживем - увидим :-)
Стивен Чу - нобелевский лауреат и министр энергетики США. Но значит ли это, что его сотрудники могут рассуждать о молекулярных машинах на более высоком уровне, чем журналисты? А может, он за их слова и отвечать не собирается?
Измерять расстояния между атомными плоскостями давно умели и делали это с помощью дифракции рентгеновских лучей на кристаллических решетках, там точность измерения на углах падения и отражения рентгеновского луча свыше 30 градусов составляет сотые доли нанометра. И вдруг мы читаем, что наконец-то научились, ионные радиусы уже давно измерены, во все учебники вошли.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Фуллереновая "акула" наномира
Фуллереновая "акула" наномира

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.