Pásztázó elektrokémiai mikroszkópia

az elektrokémia alkalmazásának új területe

A Kr. előtti 721-705, híres Lanyard lencse

NagyításRégi lencsékkel

2.század Kr.e: Claudius Ptolemy

1. század : Seneca - nagyítás víz-gömbbel

962-1038 : Arab tudós Alhazen - a szem anatómiája - a szemlencsék fókuszálása a retinán

1267 Bacon leírta az egyszerű nagyítást

•Az első szemüveget valószínű kinai hordta. A lencse lapos és színes volt, nem korrigálta a látást.

• 23-79 id. Pliny írta: Néro császár Emeralddal figyelte a gladiátorviadalt•1280-1285 Firenze, Olaszország - ismeretlen feltaláló - ill. Amati (-1317)

Az első fénymikroszkóp

Több mint egy lencse

Az első mikroszkóp megalkotójaZacharias Jansen

1595 Middleburg, Hollandia

A Jansen-mikroszkóp optikája

Mikroszkópok a 17. századbanHárom lencsés rendszerek

Olasz modellek

Marcello Malpighi, ~ 1660 mikroszkópus embriológia atyja

GalileoMalpighi Hooke Cock Yarwell

Leeuwenhoek féle mikroszkóp

Antoni van Leeuwenhoek (1670)

Mérete: 7-9 cm magas

Nagyítás 50X -200X,

felbontás 2 mikron

Marshall1704

Marshall Culpeper 1725

Culpeper 1830

Martin1738

"S

ears

Roe

buck

an

d C

o."

Cuff 1742

Id. George Adams

1746

Nap mikroszkóp, kivetítő

1783

Dollond.

Mikroszkópok a 18. században

Az Abbe féle egyenlet 1877-ig ismeretlen volt

A felbontás empirikus növelése

1880-ra elérték az elméleti maximumot

Numeric Aperture (N.A.) = 1.4

Két pont távolsága = 0.2 mikron

Zeiss1880

az fénymikroszkópia határai

Konfokális mikroszkópia

- Az emberi szem felbontóképessége 2 szög perc- A legkisebb ezt teljesen kihasználó nagyítás (Nm) - A tiszta látás távolsága: 250 mm

Legyen = 0.0005 mmtg 2’=0.00051

Nm x d = 250 x tg 2’

Abbe képlete

A hasznos nagyítás felső határa 1000x A

And

222.1

sin222.1

AA

Nm 47722.1

2'2tg250

a fejlődés lehetőségei - kisebb hullámhosszúságú fény

DeBroigle = h/p = h/(me v)

Pásztázó elektronmikroszkóp (SEM)

Pásztázó alagút mikroszkópia (STM)

Első PMM technika1981 Gerard Benning,

Heinz Rohrer IBM Research Centre Zurich

1986 fizikai Nóbel díj

Alagút hatás 1928Alapkísérlet

I=V C (V) e(-2ks) k = [(2m/h2) ]

Az STM készülék működési alapja

Az STM készülék működési sémája

A mérőfej

A készülék felépítése, működése

Az STM kép különböző megjelenítési módjai

Vas rézen

Nikkel

Gadolinium nióbiumon

Felületkezelés, maszk készítés

Nano-azonosítás:

arany felületre felvitt szerves monoréteg

Gyorsított Ag részekkel létrehozott kráter arany felületben.

Atomerő mikroszkópia (AFM)

Lennard - Jones

U(r0) =-U0[(r0/z)12 – (r0/z)6]

AFM

Immunoglobulin doménok reverzibilis kinyúlása ( teljes titin molekulában)

A feherját arany lemezre adszorbeálták, arany mérőcsúcshoz kapcsolták

(Carrion-Vazquez et al., 1999; Tskhovrebova, 1997).

Egyedi molekulák biológiai felismerése

További pásztázó mérőcsúcs mikroszkópiás módszerek

Pásztázó NF optikai mikroszkóp

Összehasonlítás

Pásztázó elektrokémiai mikroszkópia