#дайджест #методики

🌞 Приветствуем всех наших читателей! Мы решили ввести новую рубрику на нашем канале - #методики, где будем обсуждать и отвечать на вопросы по работе на АСМ. Сегодня мы немного расскажем о контактном режиме работы АСМ, который был разработан более 30 лет назад.

Для получения изображения в контактном режиме зонд сканирует поверхность образца, при этом происходит отклонение кантилевера. Это отклонение фиксируется и обрабатывается компьютером, который строит карту поверхности образца. Контактный режим позволяет получить изображения очень высокого разрешения, но сканирование происходит достаточно медленно.

Недостаток контактных АСМ методик - непосредственное механическое взаимодействие зонда с поверхностью. Это часто приводит к поломке зондов и разрушению поверхности образцов в процессе сканирования. Кроме того, контактные методики практически не пригодны для исследования образцов, обладающих малой механической жесткостью, таких как структуры на основе органических материалов и биологические объекты.

👉 На рисунке (a) представлен пример АСМ-изображения слюды, полученный в контактном режиме. Высотное изображение слюды показывает периодические поверхностны изгибы в диапазоне 0-0,1 нм, которые точно повторяют структуру минерала. Вставка демонстрирует кристаллографическую структуру поверхности.

👉 На рисунке (b) приведено АСМ-изображение WTe2. Основные кристаллографические направления плоскости ab обозначены белыми стрелками.

❓ Если у вас есть вопросы по контактному режиму работы АСМ, не стесняйтесь задавать их в комментариях, и наши эксперты на них ответят!

ДОБРОГО ДНЯ, ДРУЗЬЯ! 🔥

Мы запустили новую рубрику #методики, где рассказываем вам больше об атомно-силовой микроскопии. Нам интересно узнать, насколько это актуально для вас и что ещё вы хотели бы узнать об АСМ. Голосуйте в опросе ниже! 👇

💚 Оставляйте свои предложения в комментариях под этим постом. Спасибо за вашу помощь в улучшении нашего канала!

#дайджест #статья #методики

Вот и заканчивается рабочая неделя, впереди выходные, а у нас есть для вас интересная статья о зондах для СТМ 🤓

📌 МОДИФИКАЦИЯ ЗОНДОВ ДЛЯ СКАНИРУЮЩЕЙ ЗОНДОВОЙ
МИКРОСКОПИИ МЕТОДОМ ФОКУСИРОВАННЫХ ИОННЫХ ПУЧКОВ
© 2012г.Б.Г.Коноплев,О.А. Агеев,В.А.Смирнов,А.С. Коломийцев,Н.И.Сербу

📝 Для повышения разрешающей способности метода СТМ зонд должен иметь минимальный радиус закругления острия.

Метод фокусированных ионных пучков (ФИП) позволяет этого добиться. Данный метод основан на локальной ионнолучевой модификации поверхности твердого тела в условиях высокого вакуума.


📈 На рисунке представлены РЭМ изображения исходного (а) зонда и модифицированного методом ФИП (б). Видно, что в результате модификации радиус закругления острия исходного зонда* уменьшился с 146 до 7 нм.

* В качестве материала для зонда использован вольфрам

Сегодня - 1 мая, День Весны и Труда! Но мы знаем, что на самом деле это День Шашлыков и Отдыха! 🌝

Так что не забудьте загрузить гриль и приготовить мясо, а потом отдохнуть на свежем воздухе. Но не забывайте и о труде - ведь кто же будет готовить все эти шашлыки? ;)

Желаем вам ярких эмоций, отличного настроения и незабываемого отдыха! С праздником! 🍗🍻🌞

#дайджест #статья #методики

🦠 Сегодня мы поговорим о клеточной механике - относительно молодой и ещё недостаточно развитой области науки, которая тем не менее может привести к новым открытиям.

📌 Sokolov I.,Dokukin M.E., Guz N.V. Method for quantitative measurements of the elastic modulus of biological cells in AFM indentation experiments//Methods.–2013.–Т.60.–№.2.– С.202-213.

📝 Изменение клеточной механики может способствовать возникновению различных патологий или заболеваний, таких как рак, сосудистые заболевания, заболевание почек, болезнь Альцгеймера и многие другие. Поэтому, практический интерес к количественному измерению клеточной механики нарастает с каждым годом.

Наиболее точные измерения клеточной механики можно получить с помощью АСМ. Таким образом исследователи разработали модель расчета упругих свойств клеток с учетом их особенностей, включая микроворсинки на поверхности клеток.

📑 В исследованиях использовался зонд для АСМ, модифицированный сферой SiO2, что позволило проводить более точные измерения упругости клеток, а также исключить возможность её повреждения.
Точное позиционирование кантилевера на поверхности клетки контролировалось при этом с помощью оптического микроскопа.
Представленный метод позволил разделить вклад в упругость непосредственно клетки и её микроворсинок.

Разработанный авторами метод имеет две основные особенности:
✔️ учитываются клеточные микроворсинки (неэластичный слой, окружающий клетки);
✔️ используются зонды атомно-силовой микроскопии с большим радиусом закругления, чтобы избежать нелинейности в поведении напряжения-деформации.
Было показано, что модуль упругости клеток не зависит от глубины вдавливания до 10–20% деформации для исследованных эпителиальных клеток.

📈 На рисунке (А) представлена схема взаимодействия зонда АСМ с клеткой с поверхностным слоем микроворсинок.
На графиках вы видите примеры зависимости модуля упругости от глубины индентирования клеток эпителия шейки матки человека: без учёта микроворсинок (Б), модель, описанная в работе (В).

Надеемся, вам было интересно узнать о клеточной механике и методах ее изучения. Если у вас есть какие-то вопросы, пожалуйста, делитесь ими в комментариях! 🧐

#дайджест #статья #методики

⛓️ Сегодня у нас пойдет речь о координатной привязке в зондовой микроскопии.

📌 Применение реперных отметок для координатной привязки к поверхности в сканирующей зондовой микроскопии П.В. Гуляев, Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН, Ижевск, Россия

Координатная привязка имеет большое значение при исследованиях одних и тех же объектов различными зондами и в различных средах. Авторы статьи в качестве такой привязки предлагают использовать реперные отметки, нанесённые на поверхность вдоль прямой линии через равные промежутки.

💭 Для этой задачи был разработан алгоритм распознавания особых точек изображения на основе корреляционного анализа. Авторы наносят на поверхность реперные отметки с заданными размерами и расстоянием между ними, затем выделяют особые точки изображения по локальным максимумам коэффициента корреляции и ищут среди них совпадающие по параметрам с эталонными отметками. В прикреплённой статье приведена подробная математическая модель поиска таких точек.

🔎 В процессе поиска реперных отметок зондом возможны два варианта смещения поля зрения (кадра) микроскопа:

✔️ Первый вариант - более универсальный. Если зондовый микроскоп не снабжён видеосистемой, обеспечивающей начальное позиционирование зонда, то координатная привязка осуществляется путём смещения поля зрения микроскопа с помощью шаговых приводов. Зонд устанавливается в угол образца и далее перемещается вдоль его края до появления в кадре реперных отметок. После этого поле зрения микроскопа перемещается вдоль линии отметок к центру образца. Количество отметок при этом будет зависеть от размера поля зрения и его координат.

✔️Второй вариант подразумевает изменение размера поля зрения микроскопа и применяется сразу после сближения зонда с поверхностью. Этот метод особенно эффективен, если имеется возможность установить зонд в непосредственной близости от линии реперных отметок, например, с помощью видеосистемы. Тогда для поиска достаточно получить несколько изображений образца с постепенным увеличением поля зрения до момента обнаружения реперных отметок. Однако если реперные отметки не будут обнаружены при максимальном поле зрения, то их поиск продолжится по первому варианту.

❕Таким образом, основными задачами в процессе координатной привязки зонда микроскопа являются поиск, распознавание и определение количества реперных отметок на последовательности изображений.

📈 На рисунках* представлена работа разработанных алгоритмов на изображении с реперными отметками (а) и без них (б). Отсюда можно сделать вывод, что методика авторов эффективна при поиске особых точек с заданными параметрами.

* в качестве образца взят высокоориентированный пиролитический графит. Изображения получены на СТМ, имеющим поле зрения 120 мкм и разрешение 1,8 нм.

Рекомендуем всем, кто занимается зондовой микроскопией, ознакомиться с текстом статьи более подробно. Это может быть полезно для оптимизации работы и улучшения результатов исследований!🧑‍💻

Сегодня, в прекрасный весенний день наш центр поздравляет с Праздником Великой Победы!