Фізики з Національної лабораторії ім. Лоуренса в Берклі (США) і Університету Штутгарта (Німеччина) сконструювали тривимірну «лінійку» для оцінки просторового положення нанорозмірних об'ектов.Работу пристрої забезпечують плазмонного резонансу, викликані взаємодією електромагнітного випромінювання з плазмою вільних електронів у металі. Подібні резонанси виявляються як смуги поглинання в спектрі, що спостерігаються при опроміненні металевих структур.

Представлений раніше одновимірний варіант плазмонного лінійки був створений з використанням двох наночасток. Спектральне положення цікавлять експериментатора резонансів у даному випадку залежить від матеріалу наноструктур, їх розміру, форми і, що важливіше, від відстані між ними. У дослідах до золотих частинок, скріпленим однониткових ДНК, додавали комплементарную нитка, після чого вони віддалялися один від одного, резонанс зміщувався на нові довжини хвиль, а це зміщення вчені потім переводили в просторові величини. Така лінійка по багатьом параметрам перевершувала аналогічні вимірювальні системи, побудовані, наприклад, на ферстеровском перенесення енергії між двома хромофорами (групами атомів, що відповідають за колір хімічної сполуки).

У новій версії пристрою, що відстежує рух у всіх трьох вимірах, місце наночастинок займають п'ять золотих стрижнів, розташованих у формі літери «Н». Кожен з її вертикальних штрихів утворений парою нанорозмірних елементів, розміщених один над одним, а в просторі між ними знаходиться п'ята стрижень. Виготовивши методом електронно-променевої літографії набір однотипних «букв» з дещо змінюється орієнтацією центрального стрижня, автори зняли спектри пропускання і переконалися в тому, що резонанси помітно зміщуються, реагуючи на найменші зміни конструкції.

Якщо стрижні прикріпити до різних ділянок складної молекули, вплив оточуючих речовин буде викликати зрушення резонансів, розшифровка яких дозволить відновити картину події. На думку дослідників, тривимірна «лінійка» чудово підходить для спостереження за взаємодією ДНК з ферментами і протеїнами, згортанням білків, коливаннями клітинних мембран.

За матеріалами: Science.

Tweet