En ny form av elektronmikroskopi gör det möjligt för forskare att undersöka rörformiga material i nanoskala medan de är "levande" och bildar vätskor - en första på området.

Utvecklad av ett tvärvetenskapligt team vid Northwestern University och University of Tennessee, den nya tekniken, kallas variabel temperatur vätskefas transmissionselektronmikroskopi (VT-LPTEM), gör det möjligt för forskare att undersöka dessa dynamik, känsliga material med hög upplösning. Med denna information, forskare kan bättre förstå hur nanomaterial växer, form och utvecklas.

"Tills nu, vi kunde bara se på "döda, statiska material, "sade nordvästra Nathan Gianneschi, som ledde studien. "Denna nya teknik låter oss undersöka dynamiken direkt - något som inte kunde göras tidigare."

Tidningen publicerades online i veckan i Journal of the American Chemical Society .

Gianneschi är Jacob och Rosaline Cohns professor i kemi vid Northwesterns Weinberg College of Arts and Sciences, professor i materialvetenskap och teknik och biomedicinsk teknik vid McCormick School of Engineering, och associerad chef för International Institute for Nanotechnology. Han ledde studien tillsammans med David Jenkins, docent i kemi vid University of Tennessee, Knoxville.

Efter att levande cellavbildning blev möjlig i början av 1900-talet, det revolutionerade biologin. För första gången, forskare kunde titta på levande celler när de aktivt utvecklades, migrerade och utförde vitala funktioner. Innan, forskare kunde bara studera döda, fasta celler. Det tekniska språnget gav kritisk inblick i cellernas och vävnadernas art och beteende.

"Vi tror att LPTEM kan göra för nanovetenskap vad ljusmikroskopi av levande celler har gjort för biologi, " sa Gianneschi.

LPTEM gör det möjligt för forskare att blanda komponenter och utföra kemiska reaktioner medan de ser dem utvecklas under ett transmissionselektronmikroskop.

I det här arbetet, Gianneschi, Jenkins och deras team studerade metallorganiska nanorör (MONTs). En underklass av metallorganiska ramverk, MONTs har hög potential för användning som nanotrådar i elektroniska miniatyrenheter, nanoskala lasrar, halvledare och sensorer för att upptäcka cancermarkörer och viruspartiklar. MONT, dock, är lite utforskade eftersom nyckeln till att låsa upp deras potential ligger i att förstå hur de bildas.

För första gången, Northwestern och University of Tennessee -teamet såg MONTs bildas med LPTEM och gjorde de första mätningarna av ändliga buntar MONTs på nanometerskalan.