Microscopio a risonanza magnetica

Il Microscopio a risonanza magnetica in sigla inglese MRFM (Magnetic resonance force microscopy) è una tecnica di immagine che fornisce immagini tramite la risonanza magnetica su scala nanometrica e nel futuro possibilmente in scala atomica. La MRFM è potenzialmente capace di osservare le strutture delle proteine che non possono essere viste utilizzando la cristallografia a raggi X e la spettroscopia a risonanza magnetica nucleare di proteine. La rilevazione dello spin magnetico di un singolo elettrone è stato dimostrato utilizzando questa tecnica. La sensibilità di un microscopio MRFM è 10 miliardi di volte migliore di una MRI medica usata negli ospedali.^[1]

La MRFM è una tecnica concepita per osservare strutture atomiche in 3 dimensioni di una singola molecola. Concettualmente combina l'idea della risonanza magnetica e del microscopio a forza atomica.

I principi base della scansione MRFM e della possibilità teorica di questa tecnologia furono descritte nel 1991.^[2] La prima immagine di una MRFM fu ottenuta nel 1993 all'IBM Almaden Research Center con una risoluzione verticale di 1-μm e laterale di 5-μm^[3] La risoluzione raggiunse una scala nanometrica nel 2003 mentre nel 2004 ha rilevato lo spin di un singolo elettrone.^[4]^[5]

^ Jocelyn Rice, MRI for Viruses, su technologyreview.com, 13 gennaio 2009.
^ J. A. Sidles, Noninductive detection of single-proton magnetic resonance, in Applied Physics Letters, vol. 58, n. 24, 1991, pp. 2854–6, Bibcode:1991ApPhL..58.2854S, DOI:10.1063/1.104757.
^ O. Zuger e D. Rugar, First images from a magnetic resonance force microscope, in Applied Physics Letters, vol. 63, n. 18, 1993, pp. 2496–8, Bibcode:1993ApPhL..63.2496Z, DOI:10.1063/1.110460.
^ S. Chao, W. Dougherty, J. Garbini e J. Sidles, Nanometer-scale magnetic resonance imaging, in Review of Scientific Instruments, vol. 75, n. 5, 2003, pp. 1175–81, Bibcode:2004RScI...75.1175C, DOI:10.1063/1.1666983.
^ D. Rugar, R. Budakian, H. Mamin e B. Chui, Single spin detection by magnetic resonance force microscopy, in Nature, vol. 430, n. 6997, 2004, pp. 329–32, Bibcode:2004Natur.430..329R, DOI:10.1038/nature02658, PMID 15254532.

[1] Jocelyn Rice, MRI for Viruses, su technologyreview.com, 13 gennaio 2009.

[2] J. A. Sidles, Noninductive detection of single-proton magnetic resonance, in Applied Physics Letters, vol. 58, n. 24, 1991, pp. 2854–6, Bibcode:1991ApPhL..58.2854S, DOI:10.1063/1.104757.

[3] O. Zuger e D. Rugar, First images from a magnetic resonance force microscope, in Applied Physics Letters, vol. 63, n. 18, 1993, pp. 2496–8, Bibcode:1993ApPhL..63.2496Z, DOI:10.1063/1.110460.

[4] S. Chao, W. Dougherty, J. Garbini e J. Sidles, Nanometer-scale magnetic resonance imaging, in Review of Scientific Instruments, vol. 75, n. 5, 2003, pp. 1175–81, Bibcode:2004RScI...75.1175C, DOI:10.1063/1.1666983.

[5] D. Rugar, R. Budakian, H. Mamin e B. Chui, Single spin detection by magnetic resonance force microscopy, in Nature, vol. 430, n. 6997, 2004, pp. 329–32, Bibcode:2004Natur.430..329R, DOI:10.1038/nature02658, PMID 15254532.

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