Dr hab. Łukasz Piątkowski z Instytutu Fizyki Politechniki Poznańskiej we współpracy z grupą naukowców z Instytutu Nauk Fotonicznych w Barcelonie (ICFO) opisał innowacyjną metodę badawczą polegającą na wykorzystaniu zjawiska emisji wymuszonej do obrazowania oraz badania procesów fizykochemicznych zachodzących w pojedynczych nanoobiektach. Wyniki ich pracy zostały opublikowane na łamach prestiżowego magazynu „Science”.
Zamiast oczekiwać na emisję spontaniczną (fluorescencję) badanego obiektu, badacze wykorzystali kombinację impulsów laserowych, które zmuszają obiekt do świecenia, a co za tym idzie sprawiają, że staję się on widoczny. W opublikowanej pracy zademonstrowano możliwość obrazowania pojedynczych kropek kwantowych bazując na indukowaniu emisji wymuszonej. Z kolei wykorzystanie ultrakrótkich impulsów laserowych pozwoliło na określenie jak szybko oraz jakimi ścieżkami poruszają się wzbudzone w kropce kwantowej ładunki elektryczne. Zastosowana technika badawcza oraz uzyskane wyniki mają ogromne znaczenie dla fundamentalnych badań w nanotechnologii, fotonice oraz fotowoltaice.
Wyniki badań przeprowadzonych w ramach stażu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w konkursie POLONEZ 1 przez dr. hab. Łukasza Piątkowskiego w ścisłej współpracy z profesorem Niekiem van Hulstem z ICFO w Barcelonie stanowią istotny krok w kierunku możliwości obrazowania również pojedynczych cząsteczek o znaczeniu biologicznym. Wykorzystanie mikroskopii emisji wymuszonej pozwoli w niedługim czasie obrazować cząsteczki o bardzo niskiej fluorescencji bez konieczności znaczenia ich sondami fluorescencyjnymi.
Badania współprowadzone były w Instytucie Chemii Fizycznej PAN w ramach projektu pt. „Intramolecular hydrogen transfer dynamics in single molecules studied with femtosecond microscopy” finansowanego ze środków NCN w konkursie POLONEZ 1. Dr hab. Łukasz Piątkowski od 2019 roku pracuje w Instytucie Fizyki na Politechnice Poznańskiej, gdzie wraz z zespołem zajmie się modyfikacją opisanej w „Science” techniki eksperymentalnej i wykorzystaniem jej do obrazowania natywnych, niefluorescencyjnych składników błon komórkowych.
źródło: NCN