Tufts-onderzoekers hebben een nieuwe, snellere manier om materialen op nanoniveau in beeld te brengen, een vooruitgang die de opsporing van kanker zou kunnen versnellen en zou kunnen helpen bij de ontwikkeling van nieuwe hightechmaterialen.

De nieuwe methode werd ontdekt door Igor Sokolov, hoogleraar werktuigbouwkunde, en Maxim Dokukin, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Sokolov. Het vergroot de capaciteit van atomaire krachtmicroscopie (AFM), een technologie die sinds 1989 beschikbaar is en die beeldvorming van monsters tot op sub-nanometerniveau mogelijk maakt.

"Deze beeldvormingsmodus zal verder wetenschappelijk en technologisch inzicht mogelijk maken en helpen bij het ontwikkelen van nieuwe materialen en processen, " Zei Sokolov. "Een betere detectie van kankercellen is wat we in ons lab aan de horizon hebben. Maar het zal ook de meeste impact hebben op het gebied van nanocomposieten en nieuwe meerfasige polymeren zoals organisch-anorganische biocomposieten, waarin de structuur van materialen tot op nanoschaal van cruciaal belang is."

De Tufts-onderzoekers ontdekten een manier om nieuwe informatiekanalen te gebruiken die traditioneel werden weggegooid als ruis in bestaande commerciële AFM-beeldvormingsmethoden. Wat zij de "ringmethode" noemen, geeft "robuuste en nieuwe informatie over het oppervlak van biologisch relevante materialen, cellen, en polymeren, " schreven de onderzoekers. Wanneer toegepast op zachte materialen, in het bijzonder cellen, beeldvorming kan tot 20 keer sneller worden gedaan dan conventionele AFM-methoden.

Die snelheid zou de technologie nuttig kunnen maken in klinische omgevingen, bij het identificeren van potentieel kankercellen, hoewel biologische toepassingen voorlopig vooral in de onderzoeksarena zullen liggen, zei Sokolov.

De onderzoekers beschreven de ontdekking vorige week in een paper in Wetenschappelijke rapporten , een open-access tijdschrift uitgegeven door de groep die het tijdschrift produceert Natuur . Tufts kreeg eerder dit jaar een patent op de uitvinding, en heeft het gebruik ervan al in licentie gegeven aan Nanoscience Solutions Inc., die een AFM "ringmethode"-add-on verkoopt met behulp van deze technologie, zei Sokolov.

"AFM is een van de belangrijkste instrumenten die de ontwikkeling van nanotechnologie heeft vergemakkelijkt, " zei Sokolov, die ook adjunct-professor is bij de afdeling Biomedische Technologie en de afdeling Natuurkunde. De nieuwe AFM-beeldvormingsmodus, hij zei, "zal de capaciteit van deze microscopie uitbreiden om nieuwe eigenschappen van materialen te kwantificeren op een voorheen ontoegankelijke schaal."