Attrezzature per la ricerca

per imaging ad elevata risoluzione

Il micro-spettrometro Raman Labram Dilor è in configurazione back scattering ed è accoppiato confocalmente ad un microscopio. Il microscopio (BX40, Olympus) permette di analizzare selettivamente i campioni su scala micrometrica. I diversi obiettivi di cui è equipaggiato permettono sia di selezionare una area del campione di diversa grandezza sia di fare analisi a diversa profondità come nel caso di campioni multistrato, grazie alla diversa apertura numerica degli obbiettivi.
Caratteristiche:
● sorgenti laser: Ar+ a 488 nm (massima potenza 50 mW), He-Ne a 633 nm (massima potenza 20mW);
● portacampioni: stage xy motorizzato caratterizzato da una risoluzione laterale di circa 1 μm e quella verticale fino a 2 μm;
● obiettivi microscopio: 10X (0,25NA), 20X (0,4 NA), 50X (0,7 NA), 100 X (0,9 NA), 50X-LWD (long work distance, 0.75 NA);
● risoluzione dello spettrometro: 1 cm-1.
Configurazioni disponibili:
● misure a temperatura variabile (4 K ÷ 500 K) e misure di micro-luminescenza eccitata a 488 nm e 633 nm.
Applicazioni principali:
● studio di materiali per applicazioni in fotonica e optoelettronica;
● riconoscimento di fasi cristalline di pietre di interesse gemmologico;
● riconoscimento di polimeri;
● caratterizzazione di materiali a base di carbonio (carbon black, grafite, grafene, nanotubi, carbonio amorfo, diamante);
● determinazione di pigmenti inorganici;
● studio in situ e in operando di celle a combustibile e batterie.

Questo strumento fa parte della Rete Interdipartimentale di Spettroscopia - https://rete.spettroscopia.unimib.it

MicroCal PEAQ-ITC (Alfatest strumentazione scientifica) è uno strumento atto a realizzare esperimenti di Calorimetria di Titolazione Isotermica (Isothermal Titration Calorimetry) attraverso misure dirette del calore rilasciato o assorbito durante un’interazione molecolare. Questa tecnica non richiede alcuna modificazione o trattamento del campione (come, ad esempio, immobilizzazione o marcatura), e consente di determinare l’affinità di legame (KD), stechiometria di reazione (n), entalpia (ΔH) ed entropia (ΔS). È così possibile ottenere in un unico esperimento tutti parametri dell’interazione e le variabili termodinamiche che regolano il processo.
Applicazioni
- caratterizzazione di interazioni molecolari che coinvolgono, ad esempio, piccole molecole, proteine, anticorpi, acidi nucleici, lipidi, ioni metallici e carboidrati
- studio di relazioni tra struttura e attività (SAR)
- analisi di meccanismi di binding (attraverso variazioni di entalpia ed entropia)
- analisi di attività enzimatica
- studio di processi di self-assembling e interazione di nanomateriali

Misure calorimetriche gas-solido: apparato per misure di entalpia di interazione della CO2 con matrici porose.

L'Ultima 2P Plus Bruker è un microscopio multifotone che consente l'imaging di cellule, fettine di tessuto e organi interi. Il microscopio consente di lavorare sia in modalità dritta e rovesciata. Lo spettro applicativo è così ampliato, poiché la configurazione rovesciata è ottimale per lo studio di campioni in vitro mantenendone la sterilità (ma anche temperatura, percentuale di CO2 e umidità grazie alla cameretta incubatrice associata); la configurazione dritta è ottimale per lo studio di animali o campioni in vivo. Ad esso è associata una sorgente laser ( Modello Coherent CHAMELEON DISCOVERY NX TPC) ad impulsi corti (femtosecondi), sigillato e completamente integrato “OneBox”, completamente automatico e accordabile in lunghezza d’onda nel range 660-1320 nm e con una seconda uscita a lunghezza d’onda fissata a 1040 nm, con un sistema integrato per la precomprensione della dispersione della velocità di gruppo (GDD) e di modulatori acusto-ottici (AOM) per il controllo rapido della potenza. Il microscopio raggiunge una risoluzione di 2048x2048 pixel e presente un campo di acquisizione estremamente ampio: con un obiettivo 20X 1.0 NA 2mm WD, il campo di acquisizione risulta > 950µm x 950µm in modalità overscan (zoom 0,8X). Lo stage meccanico permette il movimento automatizzato in X, Y e Z. Il sistema di rilevamento è costituito da 4 rilevatori GaAsP non descanned. I rilevatori GaAsP utilizzati sono modello Hamamatsu H10770-40, di alte prestazioni, con un'elevata efficienza quantica (> 45%) e una bassa corrente scura (≤ 3,3 nA). Tutti i rilevatori sono utilizzabili per photon counting. È presente, inoltre, un modulo per la FLIM totalmente integrato sia dal punto di vista hardware sia software con il microscopio, per effettuare acquisizioni di immagini e valutare la lifetime di specifici marcatori in modalità Fluorescence / Phosphorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM / PhLIM). Il modulo consente di effettuare misurazioni su due canali di acquisizione ad alta velocità ed è in grado di effettuare misure di conte di fotoni con dead time inferiore a 2.5 nsec e Instrumental Response Function (IRF) ≤ 300 ps.

Microscopia ottica con eccitazione non lineare (2-photons microscopy; Second Harmonic generation Microscopy) su tessuti e cellule. Si tratta di un microscopio ottico invertito per imaging di fettine di tessuto e su animali anestetizzati per l'acquisizione di immagini volumetriche e in funzione del tempo. La sorgente laser attuale permette di esplorare l'intervallo 690-1030 nm di eccitazione con cui si possono avere immagini di fluorescenza a due fotoni da tessuti e di scattering di seconda armonica (in previsione un update a intervalli infrarossi meno energetici).

Microscopio a fluorescenza con XX lampade e NN obiettivi

Microscopio a forza atomica per l'analisi delle superfici di materiali a semiconduttore

Lo strumento in dotazione è un Nanoscope V Multimode Atomic Force Microscope (Veeco), equipaggiato con scanner PZT per scansioni da 5 nm a 140 micron e un rivelatore ottico con fotodiodo quattro quadranti. Si usano diverse miscroscopie a scansione di sonda, principalmente microscopia a forza atomica, per caratterizzare la morfologia superficiale dei campioni e altre grandezze su scala micrometrica e nanometrica.

Microscopio a Forza Atomica (AFM), JPK è utilizzato per la caratterizzazione su scala nanometrica della morfologia e della nanomeccanica di campioni (DNA, proteine, cellule, tessuti, fibrille amiloidi, nanoparticelle...). Peculiarità proprie di queste caratterizzazioni sono la altissima risoluzione (nanometri), l’analisi quantitativa delle proprietà morfologiche e nanomeccaniche, lo studio a livello di singola molecola e allo stesso tempo la possibilità di acquisire grande statistica dei campioni in analisi.