Исследователи изучили в высоком разрешении магнитные поля отдельных бактериальных клеток и наночастиц. Выполненная при помощи электронной микроскопии работа открывает новые возможности в большом количестве областей, таких как нанотехнология, биомедицина, химия катализа, фармакология. Статья с описанием методики и экспериментов опубликована в Journal of The Royal Society Interface.

«Это можно сравнить с тем, что вы посетили Парк Юрского периода и вживую увидели, как двигались динозавры, вместо того, чтобы пытаться угадать способ их перемещения, изучая окаменелые скелеты», — говорит соавтор работы Таня Прозоров из американской Лаборатории Эймса. При изучении биологических и сделанных по аналогии с живыми объектами магнитных наноматериалов исследователи столкнулись с проблемой, которая раньше казалась непреодолимой. Магнитотактические (чувствительные к магнитному полю) бактерии, формирующие безупречные нанокристаллы магнетита, необходимо было изучать в их родной жидкой среде, а не в стандартном вакууме электронного микроскопа.

Авторы новой работы применили методику внеосевой электронной голографии, позволяющей измерять магнитные поля нанообъектов при помощи просвечивающего электронного микроскопа в сочетании с использованием препарата в жидком виде.

«Когда мы смотрим на образцы, подготовленные стандартными способами, приходится делать множество предположений об их свойствах на основе конечного состояния. С новой техникой мы можем наблюдать такие процессы непосредственно, — поясняет Таня Прозоров. — Это может помочь нам понять динамику агрегации макромолекул, самосборки наночастиц, а также влияние электрических и магнитных полей на этот процесс».

Метод позволил получить новую информацию в узкой области специализации авторов статьи, но они уверены, что он будет полезен и в других отраслях науки. Ранее применение электронной голографии к жидким образцам считалось нереалистичным.