Kvante-lysprik – en supernova i nano-størrelse – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

Niels Bohr Institutet > Nyheder > Nyheder 2008 > Kvante-lysprik – en su...

09. oktober 2008

Kvante-lysprik – en supernova i nano-størrelse

En kvante-lysprik (quantum dot) er en ganske lille krystalperle, der lyser ekstremt kraftigt. Det er som nano-verdenens supernova (eksploderende stjerne), og det er lykkedes forskere fra Niels Bohr Institutet at fange en enkelt kvante-lysprik med en optisk pincet og manipulere den. Forskningsresultaterne er offentliggjort i det ansete videnskabelige tidsskrift, Nano Letters.

Det er ikke mange år siden, man fandt ud af at producere kvante-lysprikker, der er meget små halv-leder nano-krystaller på mellem 2 og 10 nanometer, det svarer til cirka ti gange større et atoms størrelse. De bliver brugt til at visualisere biologiske systemer på enkelt molekyle niveau. På grund af kvante-lysprikkernes ekstremt lille størrelse, er det imidlertid svært at få hold på en enkelt af disse, og mange forskningslaboratorier verden over har i årevis forsøgt på det.

Det er nu lykkedes den danske forskergruppe ledet af biofysiker Lene Oddershede fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet at fange en kvante-lysprik med en optisk pincet, der er et specielt instrument, der anvender laserlys til at fastholde et emne.

Det er lykkedes forskerne at fange
og håndtere en kvante-lysprik med
en Optisk Pincet.

Et væld af nye muligheder
”Vi har fanget en kvante-lysprik og manipuleret den med laser-lys i tre dimensioner og påvirket den med fysiske kræfter”, fortæller Lene Oddershede, der forklarer, at det giver et væld af nye anvendelsesmuligheder, fordi man så kan anvende kvante-prikker til både at visualisere og manipulere biologiske systemer på nanometer-skala (svarer til en milliardedel af en meter).

Biomolekyler er overalt i levende celler, hvor de sørger for transport af stoffer internt i cellerne. Men biomolekyler er alt for små til at blive indfanget optisk. Derfor sætter man typisk håndtag på biomolekylerne i form af forholdsvist store plastik kugler, der er lette at se i et mikroskop og håndtere. Problemet er dog, at de store plastik kugler kan have væsentlig indflydelse på biomolekylernes funktion.

Med en optisk fanget kvante-prik vil det blive muligt at håndtere et molekyle og se det samtidigt uden at sætte en stor plastik kugle på molekylet. Når molekylet belyses af en laser, udsender kvante-prikkerne lys i en frekvens, der afhænger af omgivelserne og kan vise både kvanteprikkens størrelse og beliggenhed. Derfor kan de bruges til at spore ekstremt små genstande som biomolekyler i nano-meter størrelse.

Ny viden om fysiske egenskaber
Lene Oddershede og hendes forskningsgruppe fangede og manipulerede en kvante-prik ved at anvende en laser med kun 100 milliwatt på prøven. Deres giver målinger giver information om vekselvirkningen af kvante-prikken med elektromagnetiske felt, og det har endvidere givet helt ny viden om kvante-prikkens fysiske egenskaber.

Læs artiklen:
http://pubs.acs.org/cgi-bin/article.cgi/nalefd/2008/8/i10/pdf/nl801962f.pdf