Onderzoekers van de National Research Nuclear University MEPhI (Rusland) en internationale collega's hebben een originele benadering voorgesteld voor 3D-analyse van materialen op nanoschaal. Hun resultaten zijn gepubliceerd in Ultramicroscopie .

De auteurs combineerden alle voordelen van verschillende moderne benaderingen van metingen op nanoschaal in één eenheid:scanning probe microscopie (analyse van oppervlakte- en fysieke parameters van het object), optische microspectroscopie (chemische mapping en bepaling van de optische eigenschappen) en nanotomografie (nauwkeurige 3D-visualisatie van de interne structuur van het object op basis van meerdere röntgenbeelden). Deze combinatie van methoden creëert hoogwaardige 3D-afbeeldingen op nanoschaal van een materiaal om de ruimtelijke verdeling van zijn mechanische, elektrisch, optische en chemische eigenschappen (bijv. elasticiteit, geleidbaarheid, magnetisatie).

De onderzoekers hebben hun apparaat met succes getest in een uitgebreide studie van fluorescerende gelabelde polymeermicrosferen die worden gebruikt in moderne immunodiagnostiek, zowel voor multiparameterdetectie van markers van verschillende ziekten als gepersonaliseerde geneeskunde voor de detectie van zeldzame gebeurtenissen zoals de ontwikkeling van circulerende kankercellen en micrometastasen.

Professor Igor Nabiev zei:"Deze instrumentele benadering behoudt alle voordelen van scanningmicroscopie en optische microspectroscopie, waardoor we multiparametrische 3D-kenmerken kunnen verkrijgen met de effectieve combinatie van beide methoden. De resultaten van het onderzoek kunnen worden gebruikt voor een succesvolle conversie van analysegegevens van 2D naar 3D met behulp van de meeste methoden van optische sonde-nanoscopie die zijn geïmplementeerd met moderne apparaten met een hoge resolutie."

Deze ontwikkeling kan worden gebruikt voor uitgebreide analyse van biologische monsters. In aanvulling, het opent nieuwe mogelijkheden voor kwaliteitscontrole bij het creëren van defectvrije nanomaterialen, systemen voor gerichte afgifte van medicijnen met behulp van nanocontainers, " en ook om nanoveiligheidsproblemen en bijbehorende uitdagingen op te lossen bij het bepalen van de penetratie van nanodeeltjes in organen en weefsels van een levend organisme.