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

На египетской картине нашли библейский синий На египетской картине нашли библейский синий

Из чего древние египтяне делали редкую краску — библейский синий

N+1
Любимая стрекоза Сталина: трагическая судьба балерины Ольги Лепешинской Любимая стрекоза Сталина: трагическая судьба балерины Ольги Лепешинской

Судьба знаменитой балерины Ольги Лепешинской полна разными событиями

Cosmopolitan
Телескоп Chandra показал, что творится внутри звезды перед ее гибельным взрывом Телескоп Chandra показал, что творится внутри звезды перед ее гибельным взрывом

Драма за часы до взрыва звезды

ТехИнсайдер
Один день: как мир встречал 9 мая 1945 года Один день: как мир встречал 9 мая 1945 года

7 мая в 2:41 в Реймсе был подписан акт о безоговорочной капитуляции Германии

Esquire
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Первомайский свальный грех: история оргий от Древнего Египта до наших дней Первомайский свальный грех: история оргий от Древнего Египта до наших дней

Ничего необычного или нового в оргиях нет

Cosmopolitan
Что читать о войне: пять неочевидных книг и два блокадных дневника Что читать о войне: пять неочевидных книг и два блокадных дневника

Неожиданные или неочевидные книги о войне — для взрослых и детей

Seasons of life
Из полипептидов сделали перерабатываемые аккумуляторы Из полипептидов сделали перерабатываемые аккумуляторы

Перерабатываемые органические аккумуляторы с электродами на основе полипептида

N+1
Как работают гаджеты-геометки: разбираемся на примере Galaxy SmartTag Как работают гаджеты-геометки: разбираемся на примере Galaxy SmartTag

Для чего нужны Bluetooth-брелки

CHIP
Виллами по воде Виллами по воде

В ближайшем будущем плавучие дома в России будут узаконены

Robb Report
Зеленые сказки Зеленые сказки

Самые популярные легенды об экологии: когда добро становится злом

Лиза
Стоит ли отбирать добычу у собаки Стоит ли отбирать добычу у собаки

Глава, в которой «у Зинаиды отбирают добычу и на пол падает колбаса»

СНОБ
Что такое лимфодренажный массаж, зачем и как его делать Что такое лимфодренажный массаж, зачем и как его делать

Разбираемся, как правильно делать лимфодренажный массаж

РБК
Чувство юмора, лоск и бережливость: вся правда о французских мужчинах Чувство юмора, лоск и бережливость: вся правда о французских мужчинах

Какие они, французские мужчины?

Psychologies
Тернистый путь: ​почему «честный бизнес» актрисы Джессики Альбы на подгузниках и салфетках не взлетел Тернистый путь: ​почему «честный бизнес» актрисы Джессики Альбы на подгузниках и салфетках не взлетел

Почему не стоит покупать акции бренда Джессики Альбы

Forbes
Не хочу бояться Не хочу бояться

Девушка, которую искалечил бывший муж, – о том, как научиться жить с протезом

Домашний Очаг
Честное лицо Честное лицо

Почему дорогостоящие аппаратные процедуры и инъекции не всегда работают?

Harper's Bazaar
Красотки в бикини: пикантные фото дочерей Веры Брежневой, Валерии и других звезд Красотки в бикини: пикантные фото дочерей Веры Брежневой, Валерии и других звезд

Эти девушки унаследовали от своих мам не только красоту, но и сексуальные фигуры

Cosmopolitan
Танкист-девица: как три года Александра Ращупкина скрывала, что она — женщина Танкист-девица: как три года Александра Ращупкина скрывала, что она — женщина

«Какие еще танковые войска? Идите домой, девушка!»

Cosmopolitan
Скриптонит Скриптонит

Скриптонит о концертах, телевизоре и женщинах

ЖАРА Magazine
Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры? Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры?

Какие пищевые добавки больше всего вредят организму, и можно ли их избежать?

Худеем правильно
Патрик Херхольд Патрик Херхольд

«Решение проблемы декарбонизации — это вызов для всего мира»

РБК
Собачье сердце Собачье сердце

Когда собаке может понадобиться зоопсихолог

Tatler
Прокремлевское «Знание». Зачем в России возрождают советское просветительское общество Прокремлевское «Знание». Зачем в России возрождают советское просветительское общество

Для чего в 2021 году решено перезапустить работу общества «Знание»?

СНОБ
Как технологические хабы сместили опенспейсы и стали мировым трендом Как технологические хабы сместили опенспейсы и стали мировым трендом

Инновационное пространство для экспериментов в бизнесе и творчестве

Esquire
Научный способ заряжаться энергией по утрам Научный способ заряжаться энергией по утрам

Как чувствовать себя по утрам бодрым и довольным?

Psychologies
Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора

122-я серия о путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты: Мексика

Forbes
Одна вокруг света: вымогательства мексиканской полиции и рыбалка в Акапулько Одна вокруг света: вымогательства мексиканской полиции и рыбалка в Акапулько

121-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
«Я написал 400 девушкам и не получил ни одного ответа». Монологи взрослых девственников «Я написал 400 девушкам и не получил ни одного ответа». Монологи взрослых девственников

Девственники из трех стран рассказали, почему им не удается найти женщину

СНОБ
Тогда и сейчас: как выглядят звезды культового фильма «… А зори здесь тихие» Тогда и сейчас: как выглядят звезды культового фильма «… А зори здесь тихие»

Как выглядят звезды фильма «… А зори здесь тихие» сегодня

Cosmopolitan
Открыть в приложении