Doğa’yı Farklı Açıdan Keşfetmemizi Sağlayan Bir Buluş: Atomik Kuvvet Mikroskobu

Atom ve moleküllerle etkileşimde bulunmak, onlara müdahale edebilmek, onlara istediğimiz gibi yön vermek. Bunları yapabilseydik doğayı ve hatta evreni daha iyi anlamaz mıydık?

Günümüzde, biyoloji ve malzeme bilimlerinde heyecan verici gelişmeler yaşanıyor. Birbirinden ayrı gibi gözükse de, bu alanlardaki araştırmaların ivmelenmesindeki ortak neden, maddenin yapı taşlarıyla, yani atom ve moleküllerle etkileşme olanaklarının son yıllarda önemli ölçüde artmış olması.

Vücudumuzdaki biyokimyasal tepkimelerde başrolü üstlenen protein molekülleri, kalıtım şifrelerimizi oluşturan DNA molekülleri… Tüm bunları, yani varlıklarından, rollerinden çok uzun süredir haberdar olduğumuz bu küçücük yapıların sırlarını daha yeni yeni öğreniyoruz.

Gezegenimizdeki canlı yaşamının dayanağı olan bu yapılar, nasıl oluyor da her canlıda, her hücrede kusursuzca çalışıyorlar; her gün, her saat ve her an… Bu moleküllerle ilgili cevaplanamamış sayısız soru var.  Bu yönde atılan her adım, tıp ve biyolojide önemli gelişmelere yol açacak gibi gözüküyor. Söz konusu ilerlemeler, insanoğlunun yaşam kalitesini artıracak, gezegenimizi paylaştığımız öteki canlılara da sahip çıkmamızı kolaylaştıracak… Sırlarını çözebilmek için, bu molekülleri şekil olarak görmek yetmiyor. Yapılarındaki kimyasal bağların kopup yenilerinin oluştuğunu görmek, deyim yerindeyse bu küçücük makinelerin işleyişlerini de izlemek gerekiyor.

Atomik kuvvet mikroskopisi (AFM) küçük örneklerin yüzeyini tarayarak görüntü elde etmenin onlarca farklı yöntemini kapsayan taramalı sonda mikroskopisinin bir alt dalı. AFM, yalnızca birkaç nanometre uzunluktaki nesnelerin görüntülerini çözümleyebiliyor ve böylece en iyi optik mikroskoplarının 1.000 katından daha keskin görüntü sunabiliyor.

Bir Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM), yüzey yapısını çok keskin bir ucu ile inceleyerek bir numune hakkında 3 boyutlu topografik bilgi sağlar. Uç, yüzey boyunca yanal olarak taranır ve uçun dikey hareketleri kaydedilir ve kantitatif 3 boyutlu bir topografik harita oluşturmak için kullanılır. 

Teknik Avantajları

  • Yüksek yanal çözünürlükte kantitatif topografik bilgi
  • Pek çok durumda numune hazırlığı az veya hiç yok
  • Numune zararı yok denecek kadar az
  • İletken ve yalıtkan malzemelere uygulanabilir

Tipik Uygulamalar

  • Yüksek çözünürlüklü yüzey profilometrisi
  • Yüzey pürüzlülüğü ölçümleri
  • Metalik, seramik, yarı iletken ve polimerik malzemelerin mikroyapı çalışmaları
  • Arıza ve arıza analizi
  • Optik disk depolama ortamı için çukur analizi
  • Bilgisayar sabit diskleri için manyetik alan ve yüzey pürüzlülüğü analizi
  • Yarı iletken cihaz yapısal analizleri
  • Yüzey temizleme ve parlatma çalışmaları
  • Nano ölçekli kuvvetlerin çalışmaları

Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) teknikleri, mikrobiyal patojenlerin yapısını, özelliklerini ve fonksiyonlarını analiz etmek için güçlü bir platform olarak ortaya çıkmıştır. AFM görüntüleme, araştırmacıların mikrobiyal hücre ölçümlerini gözlemlemesini sağlar.

Üstteki görselde bazı bileşiklerin reaksiyon öncesi ve sonrasındaki hallerini gösteren AFM görüntülerini görebilirsiniz.

Hazırlayan: Yavuz ATÇI

Kaynaklar:  http://www.focusdergisi.com.tr/bilim_insanlari/soylesiler/00759/

https://www.mri.psu.edu/materials-characterization-lab/characterization-techniques/atomic-force-microscopy-afm

Editör

Bu yazı gönüllü yazarlarımız tarafından hazırlanmış veya sitemiz editörleri tarafından belirtilen kaynaktan aslına uygun kalınarak eklenmiştir.

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Başa dön tuşu
Kapalı