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

Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами

Почему динофлагелляты они не стали преобладать над диатомовыми водорослями

N+1
Букет возможностей Букет возможностей

Использование трав и цветов в приготовлении еды — тренд в кулинарии не новый

Bones
Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
Насилие, наркотики и самоубийства: фильмы про куртизанок, гейш и наложниц Насилие, наркотики и самоубийства: фильмы про куртизанок, гейш и наложниц

Фильмы про незавидную участь куртизанок

Cosmopolitan
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние 5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние

Самые знаменитые случаи незаслуженного обогащения

Maxim
Казацкая люлька Тараса Бульбы Казацкая люлька Тараса Бульбы

Какие у казаков бывали курительные трубки и из чего делались

Дилетант
Ты стал другим Ты стал другим

Можно ли заставить партнера измениться?

Cosmopolitan
«Это современное житие святого»: Роман Супер — о работе над фильмом про академика Сахарова «Это современное житие святого»: Роман Супер — о работе над фильмом про академика Сахарова

Почему Андрей Сахаров — это символ большой морали. Фильм «Сахаров. Две жизни»

Forbes
Почти курорт: как перевоспитывают преступников в Норвегии Почти курорт: как перевоспитывают преступников в Норвегии

Тюрьмы в Норвегии: почему комфортная ресоциализация преступников необходима

Psychologies
Пранк вышел из-под контроля. Как защититься от потенциально опасных блогеров Пранк вышел из-под контроля. Как защититься от потенциально опасных блогеров

Как с точки зрения закона классифицируются действия блогеров?

СНОБ
Соки, мороженое, сгущенка и еще пять вещей, которые Микоян внедрил в СССР после поездки в США Соки, мороженое, сгущенка и еще пять вещей, которые Микоян внедрил в СССР после поездки в США

Анастас Микоян сделал советское меню таким, каким мы его знаем сейчас

Maxim
Запарил: тяжелая участь водяного пара и как его приручал человек Запарил: тяжелая участь водяного пара и как его приручал человек

Как человек использовал водяной пар в качестве источника энергии

Популярная механика
10 самых популярных заблуждений о жизни в Средневековье 10 самых популярных заблуждений о жизни в Средневековье

Жуткие и забавные мелочи средневековой жизни — выдумка

Maxim
Водителям напомнили о «летних» штрафах. Можно попасть на 500 тысяч рублей Водителям напомнили о «летних» штрафах. Можно попасть на 500 тысяч рублей

Куда нельзя заезжать на машине и за что штрафует экологическая полиция

РБК
Екатерина Васильева. Непридуманная история Екатерина Васильева. Непридуманная история

Трагичная история актрисы и народной артистки РСФСР Екатерины Васильевой

Караван историй
«Почему бы правительству не начать просто пользоваться этими деньгами?»: бизнес о предложении изъять у металлургов 100 млрд рублей «Почему бы правительству не начать просто пользоваться этими деньгами?»: бизнес о предложении изъять у металлургов 100 млрд рублей

Андрей Белоусов заявил о плане нового изъятия у металлургических компаний

Forbes
«Паства не хочет видеть меня либералом». Что бывает со священниками, которые поддерживают оппозицию «Паства не хочет видеть меня либералом». Что бывает со священниками, которые поддерживают оппозицию

Зачем клирики РПЦ выступали в защиту оппозиции и как их наказывали?

СНОБ
Как восстановить доступ к аккаунту Google Как восстановить доступ к аккаунту Google

Что делать, если вы забыли пароль к учетке Google?

CHIP
Артисты фестиваля Esquire Weekend: Mika Vino — инди-музыкант, который играет новый блюз Артисты фестиваля Esquire Weekend: Mika Vino — инди-музыкант, который играет новый блюз

Творчество Моше Винокурова берет свое вдохновение в 1960-х

Esquire
На сладкое На сладкое

Сахар и его заменители: ищем правильный баланс

Лиза
5 самых интересных экспонатов Политеха ко Дню химика 5 самых интересных экспонатов Политеха ко Дню химика

Лучшие экспонаты Политехнического музея, открывающие мир химии

Популярная механика
Продолжение традиций Продолжение традиций

Маленькая двушка, оформленная под сталинский ампир

Идеи Вашего Дома
Выживут только блокчейны Выживут только блокчейны

Нужен ли искусству блокчейн? А если нужен, то зачем? Каковы его перспективы?

Популярная механика
Греческий цветок заподозрили в привлечении опылителей запахом мертвых насекомых Греческий цветок заподозрили в привлечении опылителей запахом мертвых насекомых

Первый случай привлечения опылителей запахом разлагающихся беспозвоночных

N+1
Как люди изображали наше время сто лет назад Как люди изображали наше время сто лет назад

Футуристические картинки из 1900 года о том, как мы с тобой должны жить сейчас

Maxim
Правила жизни Тима Рота Правила жизни Тима Рота

Правила жизни британского актера Тима Рота

Esquire
О чем рассказали жидкие включения внутри древних алмазов О чем рассказали жидкие включения внутри древних алмазов

Ученые определили три различных периода образования алмазов на территории Африки

Популярная механика
Говорит и доказывает Говорит и доказывает

Как можно трезво смотреть на актуальные процессы и оставаться главным оптимистом

Harper's Bazaar
Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих

Чувства приходят и уходят, но оставляют в нас след, иногда очень глубокий

Psychologies
Открыть в приложении