Imagínese basándose en algo delicado como una celda viva, sin dañarla. Investigadores de la Universidad de Missouri han descubierto esta innovación utilizando una combinación inesperada de herramientas: etanol congelado, vigas de electrones y gérmenes de color morado.
Al empujar un método llamado litografía de hielo, el equipo pudo soportar especímenes increíblemente pequeños y detallados directamente a niveles biológicos críticos.
Aunque la litografía tradicional se usa comúnmente para hacer pequeños circuitos y otras piezas electrónicas para teléfonos y computadoras, depende del proceso líquido que pueda dañar fácilmente el material delicado, que puede dañarse fácilmente, incluidos los nanotóbos de carbono y las membranas biológicas.
Desde el mismo lugar, el punto de vista basado en la nieve está a la vanguardia. Usando una capa de etanol congelado en lugar de líquido, una vez han desarrollado un método suave y más preciso que se considera muy delicado para manejar una vez.
“En lugar de usar el proceso de litografía tradicional, que puede ser muy estricto con los delicados materiales biológicos, nuestras técnicas aplican una capa delgada de hielo para proteger la superficie de esta muestra”, dijo el profesor Gwen King, co -autor de física y estudio. “Esta capa congelada ayuda a mantener todo estable durante el proceso y nos hace posible trabajar con un delicado material biológico que generalmente está severamente dañado”.
Usando este método de litografía de hielo, es uno de los únicos tres laboratorios en el mundo de Mizo. Lo que separa el trabajo es el uso de hielo de etanol, que protege los delicados materiales biológicos donde el agua regular dañará la nieve.
Para probar sus nuevos procedimientos basados en hielo de etanol, los investigadores usan Hallobacterium SelennumUn pequeño microorganismo que crea una proteína púrpura que permite a la luz solar atraparla y convertirla en energía, que es equivalente a la naturaleza de la naturaleza del panel solar. Desde la década de 1970, conocida en la biología, la capacidad de convertir efectivamente este microb en energía es un candidato para producir nuevos tipos de fuentes de energía.
Aunque el descubrimiento del mezo es una prueba del concepto, al equipo le apasiona sus habilidades futuras, incluida la posibilidad de usar estas delicadas membranas moradas para hacer paneles solares.
¿Cómo funciona?
¿Cómo funciona la litografía de hielo?
Primero, los investigadores colocan la membrana biológica dentro de un microscopio electrónico de barrido de nivel de frío. Las temperaturas se reducen a niveles extremadamente fríos, menos de -150 ° C. Luego, cuando agregan vapor de etanol, se une inmediatamente al etanol en el hielo y forma una capa delgada y lisa sobre la membrana.
Posteriormente, una cuenta concentrada de electrones tira de pequeñas muestras en la capa congelada. Una vez completado, la superficie se calienta lentamente. Se han eliminado partes del hielo que no fueron golpeadas por las vigas, mientras que el patrón, ahora un material sólido, se deja atrás.
“La muestra que estamos haciendo es más pequeña que 100 nanómetros, y más de mil veces más delgada que una parte del cabello humano”, dijo Dylan Chiaro, el estudiante graduado y el autor principal del estudio. “Este es un gran paso para trabajar con algunos de los componentes más delicados de la biología”.
Un intento de cooperación mutua
Esta detección de investigadores de la Facultad de Artes y Ciencia de Mizo combina los campos de biología, química, física y ciencia espacial, y cómo los científicos trabajan con los edificios más pequeños de la vida, como moléculas, proteínas y átomos.
Sochi Guah, profesora de física y co -autor de estudio, ayudó a identificar la estructura del contenido. Utilizando una herramienta de alta sensibilidad que examina cómo las interacciones de la luz con las moléculas, que es un rumor que crece la superficie, su laboratorio descubrió que el material sólido se comporta como la fibra de carbono.
Después de que se completó el proceso, la membrana púrpura casi no fue cambio, solo el grosor se perdió menos que un nanómetro. Esto demuestra que los investigadores pueden usar este proceso para hacer muestras directas sobre materiales biológicos críticos que los hacen dañar.
El profesor asistente Berndet Brawrick, co -autor de química y estudio, ayudó a descubrir la presencia de cetina, un químico a corto plazo que se realiza durante el proceso de haz de electrones. King cree que el descubrimiento del Laboratorio de Brooderick, que se especializa en Estro -Quemistry, puede ayudar a explicar cómo la nieve de etanol se convierte en un material estable y sólido, un paso importante detrás de este procedimiento para comprender la química y la física.
King dijo: “Cada laboratorio apoyaba una pieza diferente del rompecabezas”. Tal es el trabajo en equipo intercontinental que realmente hizo posible el descubrimiento. “
