Удалось получить изображение с разрешением, превосходящим дифракционный предел

N+1Наука

Сверхвысокое разрешение в микроскопии стало возможно без флуоресценции

Оксана Борзенкова

Pushkina et al. / arXiv.org, 2021

Физикам удалось получить двумерное изображение предмета с разрешением, превосходящим дифракционный предел. В отличие от существующих техник, протестированная авторами схема подходит для любых предметов и не требует непосредственного контакта с ними, что очень важно для исследования дальних объектов в астрономии и для неинвазивных измерений в биологии. Препринт работы опубликован на arXiv.org.

Микроскоп — один из самых популярных и информативных инструментов исследователей. К сожалению, максимальное разрешение оптических микроскопов не превосходит 200 нанометров, и дело не в несовершенстве существующих устройств, а в фундаментальном теоретическом пределе, называемом дифракционным. Качество изображения, полученного с помощью обычного микроскопа зависит от того, насколько хорошо его объектив может собирать свет (это свойство характеризует числовая апертура). При достаточно малом расстоянии между двумя предметами, их изображения в микроскопе сливаются даже при высоких значениях числовых апертур. В некоторых случаях для увеличения числовой апертуры пространство между предметом и объективом заполняют жидкостью с показателем преломления большим, чем у воздуха — такая техника называется иммерсионной микроскопией.

Обойти дифракционный предел ученым удалось благодаря разработке совершенно новых способов получения изображения — сканирование предмета непосредственно у поверхности (ближнепольная микроскопия) или использование флуоресцентного излучения (например, STED-микроскопия). Несмотря на высокие разрешающие способности, оба метода подходят далеко не для любого объекта: либо должна быть возможность помещать близко к нему зонд, используемый ближнепольной микроскопией, либо этот объект должен флуоресцировать на определенной длине волны. Для второго случая в биологии используют специальные флуоресцентные метки, которые «пришивают» к нужным участкам образца и изучают излучения от этих меток. Понятно, что в астрономии или неизнвазивном исследовании биологических структур ни один из методов не применим.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву» «Ночные кошмары: Нарушения сна и как мы с ними живем наяву»

Что науке известно о галлюцинациях, связанных со сном

N+1
155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно? 155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно?

Модель плюс-сайз Тесс Холлидей болеет анорексией, которая бывает только у худых!

Cosmopolitan
Ученые обнаружили настоящие пляжи на Марсе Ученые обнаружили настоящие пляжи на Марсе

Наблюдения показали на Красной планете подземные образования, напоминающие пляжи

Inc.
Дачный сезон Дачный сезон

Зачем Олегу Тинькову экспедиционное судно La Datcha Expedition Yacht 77

Forbes Life
Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь Это не лень, а депрессия: 5 сигналов, что тебе нужна помощь

Как отличить депрессию от усталости или лени

VOICE
Из топ-моделей в актрисы: Кара Делевинь, Саша Лусс и Эмили Ратаковски в кино Из топ-моделей в актрисы: Кара Делевинь, Саша Лусс и Эмили Ратаковски в кино

Кто хоть раз в жизни не хотел попробовать себя в кино?

Cosmopolitan
«Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей» «Мы стремимся создать полный цикл обучения для российских врачей»

Марина Казанфарова о старте работы Образовательного центра Фонда ММК

Наука
Верну всё, что и не дарил: звезды, которые с разводом лишились своего бизнеса Верну всё, что и не дарил: звезды, которые с разводом лишились своего бизнеса

Случаи, когда известные женщины лишались бизнеса после развода

Cosmopolitan
3 заповеди Виталия Гиберта: Как привлечь любовь в свою жизнь 3 заповеди Виталия Гиберта: Как привлечь любовь в свою жизнь

Виталий Гибер рассказал нам, как привлечь любовь в свою жизнь

Cosmopolitan
Растения-преступники: одни доведут до слез, другие убьют Растения-преступники: одни доведут до слез, другие убьют

Отрывок из книги Эми Стюарт «Коварные растения»

СНОБ
«За Зину»: как медсестра, потерявшая в бою руки и ноги, вдохновляла тысячи людей «За Зину»: как медсестра, потерявшая в бою руки и ноги, вдохновляла тысячи людей

Медсестра Зинаида Туснолобова спасла 123 раненых, вытащив их из-под пуль

Cosmopolitan
Чем опасно бегство от проблем Чем опасно бегство от проблем

Ваша привычная реакция на трудности напрямую влияет на качество жизни

Psychologies
«Я просто пришла и вот так нагло предложила себя в качестве художника по костюмам» «Я просто пришла и вот так нагло предложила себя в качестве художника по костюмам»

Художник-постановщик Маруся Парфенова-Чухрай — о кино как профессии не для всех

Esquire
Машина на вине и клуб фокусников: всё, чего ты не знаешь о принце Чарльзе Машина на вине и клуб фокусников: всё, чего ты не знаешь о принце Чарльзе

За свою долгую жизнь принц Чарльз успел поучаствовать во многих авантюрах

Cosmopolitan
4 способа вкусно приготовить макароны 4 способа вкусно приготовить макароны

Рассказываем, как вкусно и просто приготовить одно из самых популярных блюд

GQ
Они в ответе за молодость лица! 3 секретные зоны, за которыми всем стоит следить Они в ответе за молодость лица! 3 секретные зоны, за которыми всем стоит следить

Какие зоны лица ответственны за юный внешний вид

Cosmopolitan
CRISPR-инструмент отредактировал геном без разрывов ДНК CRISPR-инструмент отредактировал геном без разрывов ДНК

Система CRISPRoff способна подавлять активность генов, не внося мутаций в ДНК

N+1
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
Как протеин, только лучше Как протеин, только лучше

Три фермера, которые предлагают качественные продукты

Men’s Health
Природа переезжает. Как дикие животные учатся жить в городах Природа переезжает. Как дикие животные учатся жить в городах

Изменениях животных и растений в городских условиях

СНОБ
«Никогда не прячьте ошибки»: как себя вести, если вы взяли тексты конкурентов для своего лендинга — отвечает Skyeng «Никогда не прячьте ошибки»: как себя вести, если вы взяли тексты конкурентов для своего лендинга — отвечает Skyeng

Как вести себя, если вы допустили крупную ошибку в бизнесе?

VC.RU
Прекрасные перспективы Прекрасные перспективы

Проект в стиле французской классики с контрастными современными элементами

SALON-Interior
«Лидера легко разоблачить»: зачем главе бизнеса самому общаться с сотрудниками и клиентами в интернете «Лидера легко разоблачить»: зачем главе бизнеса самому общаться с сотрудниками и клиентами в интернете

Должен ли лидер компании общаться с клиентами и подчиненными в соцсетях?

Forbes
Всё равно его не брошу: сериалы, которые мы просто не можем перестать смотреть! Всё равно его не брошу: сериалы, которые мы просто не можем перестать смотреть!

Сериалы, которые невозможно бросить смотреть

Cosmopolitan
Программа-минимум Программа-минимум

На смену бьюти-перепотреблению пришел скинимализм: что это такое?

Grazia
Из YouTube в геймдев: блогер заметила взлёт популярной у детей платформы Roblox и благодаря ей открыла студию разработки Из YouTube в геймдев: блогер заметила взлёт популярной у детей платформы Roblox и благодаря ей открыла студию разработки

История бизнеса 26-летней Меган Леттер, которая начинала с роликов по The Sims

VC.RU
Юпитер использовали как детектор темной материи Юпитер использовали как детектор темной материи

Физики изучили излучение Юпитера в поисках следов аннигиляции темной материи

N+1
35 лет аварии на Чернобыльской АЭС. Как катастрофа на атомной станции отражена в поп-культуре — кино, сериалах и играх 35 лет аварии на Чернобыльской АЭС. Как катастрофа на атомной станции отражена в поп-культуре — кино, сериалах и играх

Список произведений о чернобыльской трагедии

Esquire
Как перестать разговаривать во сне: эффективные шаги к тихому отдыху Как перестать разговаривать во сне: эффективные шаги к тихому отдыху

Определение сомнилоквии и рекомендации, как перестать говорить во сне.

Playboy
Хвост кометы в Краснодаре: как кубанец конкурирует с «Яндекс.Едой» и Delivery Club на юге России Хвост кометы в Краснодаре: как кубанец конкурирует с «Яндекс.Едой» и Delivery Club на юге России

Как локальный сервис Broniboy конкурирует с Delivery Club и «Яндекс.Едой»

Forbes
Открыть в приложении