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

«История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие» «История Земли в 25 камнях: Геологические тайны и люди, их разгадавшие»

Кто разрешил спор о природе лавы

N+1
Deepfake: когда для создания видеоролика достаточно одной фотографии Deepfake: когда для создания видеоролика достаточно одной фотографии

Как с помощью новых технологий создается видео без съемочного процесса

Популярная механика
У древних британских кельтов выявили матрилокальность У древних британских кельтов выявили матрилокальность

Ученые выяснили, что для кельтов железного века была характерна матрилокальность

N+1
Большой Ангкор подтвердил статус одного из самых густонаселенных городов доиндустриальной эпохи Большой Ангкор подтвердил статус одного из самых густонаселенных городов доиндустриальной эпохи

На пике своего развития Большой Ангкор населяло около 700–900 тысяч человек

N+1
«Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам «Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам

Как нормализовать свое отношение к деньгам?

Psychologies
Малая земля Малая земля

Крохотный остров под боком у Ибицы обзавелся виллой с коллекцией искусства

AD
Часики тикают… Часики тикают…

«Когда замуж-то выйдешь? А рожать не пора?»

Лиза
Форма воды Форма воды

Каждую весну и на подиумах, и на полках масс-маркета появляются тельняшки

Forbes Life
Не та профессия: почему девочки не идут в IT, STEM и другие важные сферы Не та профессия: почему девочки не идут в IT, STEM и другие важные сферы

Как помочь сегодняшним девочкам стать увереннее в себе завтра

Forbes
10 неожиданных современных фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне — в том числе из Эстонии, Финляндии и Южной Кореи 10 неожиданных современных фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне — в том числе из Эстонии, Финляндии и Южной Кореи

Современные фильмы о войны, снятые с неожиданных ракурсов

Esquire
Шампуни с кофеином: что это за новшество и в чем их преимущества, в том числе для парней Шампуни с кофеином: что это за новшество и в чем их преимущества, в том числе для парней

Заряд энергии для твоих волос

Playboy
14 нелепейших женских мифов о мужчинах 14 нелепейших женских мифов о мужчинах

Женщины не так уж много знают про мужчин. Куда больше они придумывают!

Maxim
Коварная бунтарка: 5 случаев, когда Кейт Миддлтон нарушала королевские правила Коварная бунтарка: 5 случаев, когда Кейт Миддлтон нарушала королевские правила

Жена принца Уильяма позволяет себе нарушить принятые правила королевской семьи

Cosmopolitan
«Мы победим, пусть и не в этом суде»: женщины-адвокаты — о проблемах в правовой системе и дискриминации «Мы победим, пусть и не в этом суде»: женщины-адвокаты — о проблемах в правовой системе и дискриминации

Женщины-адвокаты — о гендерных стереотипах и несовершенствах судебной системы

Forbes
Запасной выход Запасной выход

Озера – идеальное место отдыха с шезлонгами и красивыми пейзажами

Добрые советы
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
Топ-12 востребованных IT-профессий Топ-12 востребованных IT-профессий

Программист, тестировщик, бизнес-аналитик и другие профессии в IT-сфере

Популярная механика
Хозяйка поместила своего рыжего кота на известные картины: он как будто всегда там был Хозяйка поместила своего рыжего кота на известные картины: он как будто всегда там был

Россиянка добавила своего рыжего кота Заратустру на знаменитые картины

Playboy
Рост насилия в эпоху бронзы вынудил женщин Анатолии взяться за оружие Рост насилия в эпоху бронзы вынудил женщин Анатолии взяться за оружие

Почему женские захоронения Центральной Анатолии часто содержали оружие?

N+1
Спонтанный, но не совсем: почему о сиюминутном интиме стоит подумать заранее Спонтанный, но не совсем: почему о сиюминутном интиме стоит подумать заранее

Планировать секс вовсе не уныло, а круто

Playboy
Машины из СССР продают за границей. Цены доходят до сотен тысяч долларов Машины из СССР продают за границей. Цены доходят до сотен тысяч долларов

Советские автомобили, которые можно купить за рубежом прямо сейчас

РБК
Роуз Дамен: «Хочу побывать на Камчатке» Роуз Дамен: «Хочу побывать на Камчатке»

Роуз Дамен рассказала о работе в семейной компании и гендерном балансе на море

Forbes Life
Мобильный топ: 10 лучших игр для смартфонов на Android Мобильный топ: 10 лучших игр для смартфонов на Android

Десятка самых интересных мобильных игр

CHIP
Любовница бойфренда мамы и разлучница: самые громкие скандалы с Анджелиной Джоли Любовница бойфренда мамы и разлучница: самые громкие скандалы с Анджелиной Джоли

Анджелина Джоли известна и как одна из самых эпатажных актрис

Cosmopolitan
Тело как улика Тело как улика

10 советов и техник, которые помогут принять себя и свое отражение в зеркале

Лиза
Гусарская баллада: женщина, которая всю жизнь притворялась мужчиной Гусарская баллада: женщина, которая всю жизнь притворялась мужчиной

На что была бы похожа история реальной Шурочки из фильма «Гусарская баллада»

Cosmopolitan
Личные драмы Селены Гомес: абьюз Бибера, проблемы с весом и нервный срыв Личные драмы Селены Гомес: абьюз Бибера, проблемы с весом и нервный срыв

С какими переживаниями и трудностями сталкивалась Селена Гомез?

Cosmopolitan
«Зачем мужчинам соски» и еще 19 дурацких вопросов про твое тело «Зачем мужчинам соски» и еще 19 дурацких вопросов про твое тело

На всякий глупый вопрос можно найти умный ответ, и наоборот

Maxim
5 лучших ролей Леонардо ДиКаприо 5 лучших ролей Леонардо ДиКаприо

Лучшие роли ДиКаприо — от Фрэнка Абигнейла до Хью Гласс

GQ
«Друзья. Воссоединение»: каким получился специальный выпуск ситкома «Друзья. Воссоединение»: каким получился специальный выпуск ситкома

Рассказываем, как прошло воссоединение «Друзей»

РБК
Открыть в приложении