Les techniques de pointe actuelles ont des limites claires lorsqu'il s'agit d'imager les plus petites nanoparticules, rendant difficile pour les chercheurs d'étudier les virus et autres structures au niveau moléculaire.

Des scientifiques de l'Université de Houston et de l'Université du Texas M.D. Anderson Cancer Center ont rapporté dans Communication Nature une nouvelle technologie d'imagerie optique pour les objets nanométriques, s'appuyant sur la lumière non diffusée pour détecter des nanoparticules aussi petites que 25 nanomètres de diamètre. La technologie, connu sous le nom de PANORAMA, utilise une lame de verre recouverte de nanodisques d'or, permettant aux scientifiques de surveiller les changements dans la transmission de la lumière et de déterminer les caractéristiques de la cible.

PANORAMA tire son nom de Plasmonic Nano-aperture Label-free Imaging (PlAsmonic NanO-apeRture label-free iMAging), signifiant les caractéristiques clés de la technologie. PANORAMA peut être utilisé pour détecter, compter et déterminer la taille des nanoparticules diélectriques individuelles.

Wei Chuan Shih, professeur de génie électrique et informatique à l'UH et auteur correspondant de l'article, a déclaré que le plus petit objet transparent qu'un microscope standard puisse imager se situe entre 100 nanomètres et 200 nanomètres. C'est principalement parce qu'en plus d'être si petits, ils ne reflètent pas, absorber ou "diffuser" suffisamment de lumière, ce qui pourrait permettre aux systèmes d'imagerie de détecter leur présence.

L'étiquetage est une autre technique couramment utilisée; il faut que les chercheurs sachent quelque chose sur la particule qu'ils étudient - qu'un virus a une protéine de pointe, par exemple, et concevoir un moyen de marquer cette caractéristique avec un colorant fluorescent ou une autre méthode afin de détecter plus facilement la particule.

"Autrement, il apparaîtra aussi invisible qu'une minuscule particule de poussière au microscope, parce qu'il est trop petit pour être détecté, " dit Shih.

Un autre inconvénient ? L'étiquetage n'est utile que si les chercheurs savent déjà au moins quelque chose sur la particule qu'ils veulent étudier.

"Avec PANORAMA, vous n'avez pas à faire l'étiquetage, " a déclaré Shih. " Vous pouvez le voir directement parce que PANORAMA ne repose pas sur la détection de la lumière diffusée par la nanoparticule. "

Au lieu, le système permet aux observateurs de détecter une cible transparente aussi petite que 25 nanomètres en surveillant la transmission de la lumière à travers la lame de verre recouverte d'un nanodisque d'or. En surveillant les changements de lumière, ils sont capables de détecter les nanoparticules à proximité. Le système d'imagerie optique est un microscope à champ clair standard que l'on trouve couramment dans n'importe quel laboratoire. Il n'y a pas besoin de lasers ou d'interféromètres qui sont requis dans de nombreuses autres technologies d'imagerie sans marquage.

"La taille limite n'a pas été atteinte, selon les données. Nous nous sommes arrêtés à des nanoparticules de 25 nm simplement parce que c'est la plus petite nanoparticule de polystyrène sur le marché, " dit Shih.