eng
Выпуск #5/2013
И.Яминский
Сканирующий зондовый микроскоп ФемтоСкан: новый инструментарий для медицины
Сканирующий зондовый микроскоп ФемтоСкан: новый инструментарий для медицины
Просмотры: 2473
Сканирующий зондовый микроскоп (СЗМ) ФемтоСкан – многофункциональный прибор для анализа морфологии и свойств образцов с нанометровым разрешением. Наблюдения можно проводить в естественных для биологических объектов средах – на воздухе и в жидкостях.
Теги: analysis of the morphology biological sample environment multifunctional tool анализ морфологии биологический объект многофункциональный прибор среда
Высокое пространственное разрешение СЗМ ФемтоСкан позволяет подробно изучить структуру поверхности, увидеть с высоким качеством, недостижимом в других методах высокого разрешения – оптической и электронной микроскопии, детали молекулярной организации образцов.
СЗМ ФемтоСкан имеет небольшие габариты, компактную конструкцию, сводящую к минимуму влияние перепадов температуры окружающей среды и естественного фона механических колебаний. При наблюдении атомной структуры традиционных подложек для биологических объектов – графита [1, 2] и слюды – достаточно применения пассивного фильтра, на котором размещается сам микроскоп (рис.1).Широкие перспективы СЗМ ФемтоСкан открываются благодаря возможности изучения строения биологических образцов на уровне отдельных биомакромолекул. (рис.2).
СЗМ ФемтоСкан позволяет изучать бактериальные клетки и клетки животных и человека. Изображение вирусных частиц представлено на рис.3.
Изображение эритроцита в норме дано на рис.4. Представленные эритроциты были подвергнуты электропорации. Благодаря применению СЗМ впервые удалось увидеть характер пор на их поверхности [3]. На увеличенном изображении фрагмента мембраны эритроцита хорошо видны отдельные поры, имеющие характерный размер 30–40 нм. Изображение одной из форм эритроцита – эхиноцита – представлено на рис.5.
Среди первостепенных задач медицинской сканирующей зондовой микроскопии:
определение морфологии и качества клеток крови, разработка количественного метода экспресс-анализа;
создание атласа бактериальных клеток для диагностических целей;
разработка методов обнаружения ДНК вирусов и патогенных бактерий методом прямого наблюдения актов гибридизации на поверхности биочипов;
создание методов обнаружения вирусов и патогенных клеток с помощью аффинных поверхностей.
Программное обеспечение (ПО) ФемтоСкан Онлайн изначально создавалось для управления именно этим микроскопом. Однако достаточно скоро оно стало самостоятельным продуктом для обработки, анализа и представления данных не только зондовой, но и электронной и оптической микроскопии. Подробнее о ПО ФемтоСкан Онлайн:
www.nanoscopy.ru, www.nanoscopy.net,
www.femtoscanonline.com.
Литература
Синицына О., Мешков Г., Яминский И. Визуализация атомной решетки графита: идеи для практикума. – Наноиндустрия, 2011, №1(25), с.52–54.
Синицына О.В., Яминский И.В. Зондовая микроскопия поверхности графита с атомным разрешением. – Успехи химии, 2006, №75(1), с.27–35.
Мороз В.В., Черныш А.М., Яминский И.В., Козлова Е.К., Киселёв Г.А., Филонов А.С., Богушевич М.С., Гудкова О.Е. Перспективы применения методов атомной силовой микроскопии в реаниматологии. – Общая реаниматология, I2008, v.4, р.51–54.
The high spatial resolution of FemtoScan SPM allows one to thoroughly study the structure of surfaces, to see the details of the molecular organization of samples with high quality unattainable in other high-resolution methods оf optical and electron microscopy.
FemtoScan SPM has small size, compact structure, minimizing the effect of the environment temperature changes and natural background of mechanical vibrations. It is enough to use passive vibration isolation, which is placed under the SPM (Fig.1), during the observation of the atomic structure of traditional substrates for biological objects (graphite and mica [1, 2]). Broad perspectives of FemtoScan SPM are related to the possibility of studying the structure of biological samples at the level of individual biological macromolecules (Fig.2).
FemtoScan SPM allows to study bacterial cells and the cells of animals and humans. The image of viral particles is shown in Fig.3.
The image of normal red blood cell is given in Fig.4. These red blood cells were subjected to electroporation. For the first time, the appearance of pores on the membrane surface was observed through the use of the SPM [3]. Individual pores, having a characteristic size of 30–40 nm, are clearly visible in the enlarged fragment of the erythrocyte membrane.
The image of one of the forms of the erythrocyte, echinocyte, is presented in Fig.5.
Priority tasks of medical scanning probe microscopy:
Determination of the morphology and the quality of blood cells, the development of rapid quantitative method of analysis;
Creation of the atlas of bacterial cells for diagnostic purposes;
Development of methods for the detection of viral DNA and pathogenic bacteria by direct observation of the hybridization acts on the biochip surface;
Creation of methods for virus and pathogenic cells detection using affine surfaces.
FemtoScan Online Software was initially created to manage the microscope. But very soon it became an independent product for processing, analyzing and presenting data, not only of the probe, but also electronic and optical microscopy. More information about the FemtoScan Online software:
www.nanoscopy.ru, www.nanoscopy.net,
www.femtoscanonline.com.
СЗМ ФемтоСкан имеет небольшие габариты, компактную конструкцию, сводящую к минимуму влияние перепадов температуры окружающей среды и естественного фона механических колебаний. При наблюдении атомной структуры традиционных подложек для биологических объектов – графита [1, 2] и слюды – достаточно применения пассивного фильтра, на котором размещается сам микроскоп (рис.1).Широкие перспективы СЗМ ФемтоСкан открываются благодаря возможности изучения строения биологических образцов на уровне отдельных биомакромолекул. (рис.2).
СЗМ ФемтоСкан позволяет изучать бактериальные клетки и клетки животных и человека. Изображение вирусных частиц представлено на рис.3.
Изображение эритроцита в норме дано на рис.4. Представленные эритроциты были подвергнуты электропорации. Благодаря применению СЗМ впервые удалось увидеть характер пор на их поверхности [3]. На увеличенном изображении фрагмента мембраны эритроцита хорошо видны отдельные поры, имеющие характерный размер 30–40 нм. Изображение одной из форм эритроцита – эхиноцита – представлено на рис.5.
Среди первостепенных задач медицинской сканирующей зондовой микроскопии:
определение морфологии и качества клеток крови, разработка количественного метода экспресс-анализа;
создание атласа бактериальных клеток для диагностических целей;
разработка методов обнаружения ДНК вирусов и патогенных бактерий методом прямого наблюдения актов гибридизации на поверхности биочипов;
создание методов обнаружения вирусов и патогенных клеток с помощью аффинных поверхностей.
Программное обеспечение (ПО) ФемтоСкан Онлайн изначально создавалось для управления именно этим микроскопом. Однако достаточно скоро оно стало самостоятельным продуктом для обработки, анализа и представления данных не только зондовой, но и электронной и оптической микроскопии. Подробнее о ПО ФемтоСкан Онлайн:
www.nanoscopy.ru, www.nanoscopy.net,
www.femtoscanonline.com.
Литература
Синицына О., Мешков Г., Яминский И. Визуализация атомной решетки графита: идеи для практикума. – Наноиндустрия, 2011, №1(25), с.52–54.
Синицына О.В., Яминский И.В. Зондовая микроскопия поверхности графита с атомным разрешением. – Успехи химии, 2006, №75(1), с.27–35.
Мороз В.В., Черныш А.М., Яминский И.В., Козлова Е.К., Киселёв Г.А., Филонов А.С., Богушевич М.С., Гудкова О.Е. Перспективы применения методов атомной силовой микроскопии в реаниматологии. – Общая реаниматология, I2008, v.4, р.51–54.
The high spatial resolution of FemtoScan SPM allows one to thoroughly study the structure of surfaces, to see the details of the molecular organization of samples with high quality unattainable in other high-resolution methods оf optical and electron microscopy.
FemtoScan SPM has small size, compact structure, minimizing the effect of the environment temperature changes and natural background of mechanical vibrations. It is enough to use passive vibration isolation, which is placed under the SPM (Fig.1), during the observation of the atomic structure of traditional substrates for biological objects (graphite and mica [1, 2]). Broad perspectives of FemtoScan SPM are related to the possibility of studying the structure of biological samples at the level of individual biological macromolecules (Fig.2).
FemtoScan SPM allows to study bacterial cells and the cells of animals and humans. The image of viral particles is shown in Fig.3.
The image of normal red blood cell is given in Fig.4. These red blood cells were subjected to electroporation. For the first time, the appearance of pores on the membrane surface was observed through the use of the SPM [3]. Individual pores, having a characteristic size of 30–40 nm, are clearly visible in the enlarged fragment of the erythrocyte membrane.
The image of one of the forms of the erythrocyte, echinocyte, is presented in Fig.5.
Priority tasks of medical scanning probe microscopy:
Determination of the morphology and the quality of blood cells, the development of rapid quantitative method of analysis;
Creation of the atlas of bacterial cells for diagnostic purposes;
Development of methods for the detection of viral DNA and pathogenic bacteria by direct observation of the hybridization acts on the biochip surface;
Creation of methods for virus and pathogenic cells detection using affine surfaces.
FemtoScan Online Software was initially created to manage the microscope. But very soon it became an independent product for processing, analyzing and presenting data, not only of the probe, but also electronic and optical microscopy. More information about the FemtoScan Online software:
www.nanoscopy.ru, www.nanoscopy.net,
www.femtoscanonline.com.
Отзывы читателей
