Группа ученых, работающая в Национальной лаборатории имени Эймса при американском Министерстве Энергетики впервые получила карту магнитных полей, которые соответствуют живым клетками бактерий, которые насыщены магнитными наночастицами, размещенными внутри жидкости. Полученная карта, имеет довольно высокое разрешение и была сгенерирована с помощью технологических возможностей электронной микроскопии. Применение данной технологии может значительно нарастить наши знания во многих областях физики, нанотехнологий, биоинженерии, материаловедения и фармакологии. “Возможность проведения наблюдений за магнитным полем наноразмерных объектов походит на возможность поездки в парк юрского периода и изучения живых динозавров вместо выдвижения предположений на основе изучения окаменелых останков” – рассказывает Таня Прозорова (Tanya Prozorov), ведущий исследователь.
Исследовательская группа Прозоровой уже давно работает с биологическими и биовдохновленными магнитными наноматериалами. Одним из объектов пристального внимания ученых являются магнитные бактерии, которые в процессе своей жизнедеятельности формируют идеальные кристаллы минерала магнетита, а целью данных исследований является разработка новых технологий производства экзотических магнитных материалов. Однако, для детального изучения деятельности бактерий ученые нуждались в аналоге технологии электронной микроскопии, которая обычно работает с твердыми объектами, помещенными в вакуум.
Палочкой-выручалочкой для ученых в данном случае стала технология так называемой безосевой электронной голографии (off-axis electron holography), технология, которая используется для изучения магнитных наноструктур при помощи просвечивающего электронного микроскопа. Только в данном случае эта технология была адаптирована для работы с жидкой средой, внутрь которой были помещены живые микроорганизмы.
“Когда мы изучаем биологические образцы при помощи традиционных технологий, мы можем выдвигать множество предположений об их свойствах, основываясь на полученных данных” – рассказывает Прозорова, – “При помощи нового метода мы можем наблюдать за всеми процессами напрямую, и мы можем видеть непосредственно динамику скоплений макромолекул, процессы самосборки магнитных наночастиц и эффекты влияния на все это электрических и магнитных полей”.
Как уже упоминалось выше, данная технология, позволяющая составлять карты распределения магнитных полей в жидкости с нанометровой разрешающей способностью, может быть использована в самых различных областях науки и техники. Помимо перечисленных в самом начале областей, данная технология может обеспечить прорывы в области производства биотоплива, синтеза биологических материалов и многого другого.
