Celem Programu LIDER, finansowanego przez NCBiR, jest wspieranie rozwoju kariery naukowców, w szczególności zwiększenie kompetencji samodzielnego planowania i zarządzania zespołem badawczym, poprzez realizację projektów badawczych zorientowanych na aplikacje. W ramach programu dr Filippo Pierini z Zakładu Mechaniki i Fizyki Płynów IPPT PAN, otrzyma dofinansowanie na realizację projektu: Zaprojektowanie, budowa oraz optymalizacja zintegrowanego Mikroskopu Sił Atomowych i Pęsety Optycznej, służącego do badania cząstek i nanomateriałów.
Siła odgrywa kluczową rolę w procesach fizycznych, biologicznych i chemicznych. Badanie sił zaangażowanych w interakcje molekularne i nanomateriałów, stanowi jedno z najważniejszych współcześnie wyzwań. Znajomość sił mechanicznych związanych z aktywnością pojedynczych cząsteczek, nanomateriałów i obiektów biologicznych ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia ich struktury i funkcji. W ostatnim czasie stosowano kilka technik do bezpośredniego pomiaru siły rozwijania cząsteczek lub oszacowania właściwości mechanicznych tkanek i komórek biologicznych. Jednak techniki te mają charakter inwazyjny, badania są długotrwałe i mało precyzyjne, aby zaspokoić bieżące potrzeby naukowców. W związku z tym, celem niniejszego projektu jest opracowanie instrumentu hybrydowego, który może być wykorzystany do rozwiązania bieżących problemów. Sprzęt ten będzie wykorzystywał sprzęgnięcie mikroskopu sił atomowych (AFM) z inną techniką zdolną do manipulacji materii w nanoskali (Szczypce Optyczne - OT), w efekcie pozwalając na kontrolę i pomiar sił o wysokiej rozdzielczości, czułości i elastyczności. Za pomocą tego instrumentu, możliwe będzie wykrywanie subnanometrowych przemieszczeń do pomiaru sił femtonewtonowych oraz manipulowanie materiałami biologicznymi (żywymi komórkami) i nanomateriałami dzięki nieinwazyjnej metodzie AFM/OT.
Urządzenie hybrydowe AFM/OT umożliwi dokonanie postępu w biofizyce i badaniach właściwości mechanicznych nanomateriałów. AFM/OT umożliwi również szybki rozwój w dziedzinach medycyny i biologii molekularnej.
W ramach projektu zostanie utworzony nowy sześcioosobowy zespół, którego liderem będzie kierownik projektu Filippo Pierini (ZMiFP).
 |
| Rysunek 1. Szkic przedstawiający schemat instalacji AFM/OT. |