Ученые из Цюриха продемонстрировали поглощение света одиночными биомолекулами квантовым эмиттером. Развитие этой технологии может привести к визуализации биологических макромолекул без необходимости наносить на них флуоресцентные маркеры.

До сих пор традиционным инструментом биохимика являлись разнообразные флуоресцентные методы визуализации. Однако практически все молекулы скорее поглощают кванты света, а заставить их излучать гораздо труднее.

Вахид Сангодар (Vahid Sandoghdar) и его коллеги из лаборатории, ETH Цюрих, использовали новую технику, являющую собой, по сути дела, миниатюрную версию абсорбционного спектрометра. Также они применили новую регулировку, увеличивающую его чувствительность.

В проведенном эксперименте ученые сфокусировали когерентный лазерный пучок с помощью обычного оптического микроскопа на образец и наблюдали отраженные кванты света, передвигая образец пъезо-сканнером.

Рис. 1. Схема поглощения и отражения квантов света квантовыми объектами

При этом измерялись ничтожные изменения сигнала, вызванные поглощением квантов света биологическими молекулами. Ученые смогли снизить факторы шума от флуктуаций лазерного пучка и дополнительно усилили изменения сигнала в десять раз, благодаря чему появилась возможность визуализировать данные с полученного абсорбционного спектрометра.

В работе продемонстрирована визуализация абсорбции света отдельными молекулами, что ранее было недостижимо обычными исследовательскими средствами.

Как говорят исследователи, благодаря абсорбционному отображению появилась возможность слежения за биомолекулами в момент присоединения к ним энзимов без необходимости нанесения флуоресцентных меток и маркирования образца квантовыми точками.

О своих достижениях ученые сообщили в текущем выпуске Nano Letters.

Свидиненко Юрий