Une nouvelle forme de microscopie électronique permet aux chercheurs d'examiner des matériaux tubulaires à l'échelle nanométrique alors qu'ils sont « vivants » et qu'ils forment des liquides, une première dans le domaine.

Développé par une équipe multidisciplinaire de la Northwestern University et de l'Université du Tennessee, la nouvelle technique, appelée microscopie électronique à transmission en phase liquide à température variable (VT-LPTEM), permet aux chercheurs d'étudier ces dynamiques, matériaux sensibles à haute résolution. Avec ces informations, les chercheurs peuvent mieux comprendre comment les nanomatériaux se développent, se former et évoluer.

"Jusqu'à maintenant, nous ne pouvions que regarder 'mort, ' matériaux statiques, " a déclaré Nathan Gianneschi de Northwestern, qui a co-dirigé l'étude. "Cette nouvelle technique nous permet d'examiner directement la dynamique, ce qui ne pouvait pas être fait auparavant."

Le document a été publié en ligne cette semaine dans le Journal de l'American Chemical Society .

Gianneschi est professeur de chimie Jacob et Rosaline Cohn au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern, professeur de science et génie des matériaux et de génie biomédical à la McCormick School of Engineering, et directeur associé de l'Institut international de nanotechnologie. Il a co-dirigé l'étude avec David Jenkins, professeur agrégé de chimie à l'Université du Tennessee, Knoxville.

Après que l'imagerie des cellules vivantes soit devenue possible au début du 20e siècle, il a révolutionné le domaine de la biologie. Pour la première fois, les scientifiques pourraient observer les cellules vivantes alors qu'elles se développent activement, migré et rempli des fonctions vitales. Avant, les chercheurs ne pouvaient étudier que les morts, cellules fixes. Le saut technologique a fourni un aperçu critique de la nature et du comportement des cellules et des tissus.

"Nous pensons que le LPTEM pourrait faire pour les nanosciences ce que la microscopie optique à cellules vivantes a fait pour la biologie, " a déclaré Gianneschi.

Le LPTEM permet aux chercheurs de mélanger des composants et d'effectuer des réactions chimiques tout en les regardant se dérouler sous un microscope électronique à transmission.

Dans ce travail, Gianneschi, Jenkins et leurs équipes ont étudié les nanotubes organométalliques (MONT). Une sous-classe de charpentes métallo-organiques, Les MONT ont un potentiel élevé d'utilisation comme nanofils dans des dispositifs électroniques miniatures, lasers nanométriques, semi-conducteurs et capteurs pour détecter les biomarqueurs du cancer et les particules virales. MONTS, cependant, sont peu explorées car la clé pour libérer leur potentiel réside dans la compréhension de leur formation.

Pour la première fois, l'équipe de Northwestern et de l'Université du Tennessee a observé la formation des MONTs avec le LPTEM et a effectué les premières mesures de faisceaux finis de MONTs à l'échelle nanométrique.