Микроскопот со супер-резолуција за мерење на фотонска сила – super-resolved photonic force microscope (SRPFM), прецизно мери како наночестичките се поместуваат под дејство на мали сили. Инструментот е толку прецизен што може да детектира сили со јачина од едвај 108,2 аттоњутни (1/10^18 N) во водата – размер толку мал што може да се спореди со мерење на тежината на еден вирус.

Мерење на сила на интеракција во нано размери помеѓу Ln-NC и Au површина. Слика: Nature Photonics (2024)

Фан Ванг од Универзитетот Беиханг во Кина, кој го водел истражувањето, вели дека клучно за ова ултра чувствително мерење била употребата на наночестички збогатени со лантанид, фатени во оптичка пинцета, кои потоа се користат за испитување на ситните сили во биолошките системи.

„Разбирањето на овие ситни сили е од клучно значење за проучувањето на биомеханичките процеси, кои се основни за функционирањето на живите клетки“, вели Ванг. „Досега, мерењето на толку мали сили со висока прецизност во течна средина претставуваше значителен предизвик поради низа фактори, како што се загревањето на сондата и проблемите со слабиот сигнал“.

Ко-авторот на студијата Леи Динг од Универзитетот РМИТ во Австралија вели дека иновацијата не само што ја подобрува резолуцијата и чувствителноста на мерењата на силите, туку ја минимизира и енергијата потребна за фаќање на наночестичките, со што се намалува можноста за потенцијално оштетување на биолошките примероци.

„Нашиот метод може да открие сили до 1,8 фемтоневтони по квадратен корен од пропусниот опсег, што е блиску до теоретската граница наметната од топлинскиот шум“, вели Динг.

Истражувањето е објавено во Nature Photonics.