Científics de la Universitat de Barcelona i de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), en col·laboració amb el Centre Nacional de Biotecnologia (CNB-CSIC), han perfeccionat una nova tècnica que utilitza un microscopi de força electrostàtica (EFM), un tipus de microscopi de força atòmica, per identificar nanoobjectes inequívocament i sense necessitat d'etiquetes químiques (incorporant en l'objecte que s'estudia una substància visible, com ara una molècula fluorescent). Al treball, publicat a la revista Nature Materials, hi han participat els investigadors Laura Fumagalli, com a autora principal, i Gabriel Gomila, tots dos del Departament d'Electrònica de la Facultat de Física i de l'IBEC, centres ubicats al campus d'excel·lència internacional BKC.

”

En les darreres dues dècades, els científics han fet grans progressos en la visualització i manipulació de materials a nanoescala. Microscopis de nova generació permeten als investigadors explorar la morfologia d’objectes a nanoescala, com ara nanopartícules, molècules individuals i àtoms, en el seu medi natural. Malgrat els avenços tecnològics, però, encara hi ha grans obstacles que cal superar per tal de mesurar les propietats mecàniques, químiques, elèctriques i tèrmiques que fan que cada objecte sigui únic. Això és crucial, perquè només comprenent aquestes propietats podem distingir i monitoritzar nanoobjectes de formes similars però de diferent composició química i, quan es tracta de complexos biològics, estudiar com funcionen i descobrir quin paper crucial desenvolupen en el cos.

Al seu article ” Laura Fumagalli, el responsable del grup Gabriel Gomila i els seus companys presenten una nova tècnica per identificar nano-objectes com ara virus sense necessitat d’etiquetatge, el que podria ser un gran avenç per al diagnòstic biomèdic, la protecció del medi ambient i la nanoelectrònica. El grup ha superat les limitacions que existeixen actualment en la identificació i caracterització basades en l’EFM mesurant la constant dielèctrica, o permitivitat, dels objectes. Això dóna una indicació de com reacciona el material del que està fet un objecte a l’aplicació d’un camp elèctric.

En augmentar la resolució elèctrica del microscopi en gairebé dos ordres de magnitud, per a poder detectar forces ultrafebles i fent servir nano-puntes geomètricament estables, a més d’un mètode precís de modelitzar els seus resultats que té en compte la física d’un sistema i tots els seus elements geomètrics, van ser capaços de quantificar amb precisió les constants dielèctriques, i de fer-les servir a mode d'”empremtes dactilars”. Això els va permetre distingir objectes amb forma idèntica però diferent composició, que serien impossibles de reconèixer sense etiquetar.

Enllaç a la notícia [+]