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

OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами

Компания OpenAI выпустила две большие языковые модели с открытыми весами

N+1
Обед во дворце: 7 продуктов, которые Елизавета II запретила есть своей семье Обед во дворце: 7 продуктов, которые Елизавета II запретила есть своей семье

Принадлежность к королевской семье – это масса ограничений

Cosmopolitan
Анафилаксию при пищевой аллергии у мышей объяснили наследственностью Анафилаксию при пищевой аллергии у мышей объяснили наследственностью

Ученые разобрались в природе анафилактического шока при пищевой аллергии

N+1
Правила жизни Тима Рота Правила жизни Тима Рота

Правила жизни британского актера Тима Рота

Esquire
Из мужского гардероба — в одежду для Барби: как розовый стал женским цветом Из мужского гардероба — в одежду для Барби: как розовый стал женским цветом

Как розовый стал воплощением гендерных стереотипов

Forbes
ГМО в продуктах: мифы и реальность ГМО в продуктах: мифы и реальность

Разбираемся, что такое продукты с ГМО и опасны ли они для здоровья

Лиза
«Ничего не бойся и не сомневайся в себе!» Интервью со Светланой Ходченковой «Ничего не бойся и не сомневайся в себе!» Интервью со Светланой Ходченковой

Светлана Ходченкова отвечает на вопросы

Cosmopolitan
Образец для поражения Образец для поражения

О сериале «Холстон», его герое и его создателе

Weekend
Спортсмены-чемпионы, которые нещадно располнели Спортсмены-чемпионы, которые нещадно располнели

Бывшие спортсмены, которые прибавили на пенсии гораздо больше, чем следовало бы

Maxim
Бремя белого человека: как СССР и США заходили в Афганистан и что из этого получилось Бремя белого человека: как СССР и США заходили в Афганистан и что из этого получилось

Какую партию разыграли США и СССР в Афганистане

Esquire
Запрещенная любовь: Чарльз, Диана и Камилла. Драмы королевской семьи Запрещенная любовь: Чарльз, Диана и Камилла. Драмы королевской семьи

Как члены британской королевской семьи переживали свои личные трагедии

Cosmopolitan
Давай бояться вместе: 5 главных женских страхов Давай бояться вместе: 5 главных женских страхов

Женщины имеют право быть трусливыми. Вот как они этим правом распоряжаются

Maxim
В России созданы наночастицы, способные эффективно противостоять вредным бактериям и грибкам В России созданы наночастицы, способные эффективно противостоять вредным бактериям и грибкам

Ученые создали новые наночастицы для борьбы с грибковыми инфекциями

Популярная механика
«Органы теряются, пациенты умирают».‎ Как бюрократия не дает трансплантологам лечить детей «Органы теряются, пациенты умирают».‎ Как бюрократия не дает трансплантологам лечить детей

Как медицинская бюрократия мешает врачам работать

СНОБ
Грубый охранник, просрочка, обман: как избежать проблем в косметическом магазине Грубый охранник, просрочка, обман: как избежать проблем в косметическом магазине

Законные способы избежать распространенных проблем в косметическом магазине

Cosmopolitan
Как завести с девушкой разговор о ребенке? 11 вопросов, которые стоит обсудить Как завести с девушкой разговор о ребенке? 11 вопросов, которые стоит обсудить

Как завести разговор о ребенке и что делать, если один из вас не готов

Playboy
Все равны, но мужья равнее: как возникло моногамное супружество Все равны, но мужья равнее: как возникло моногамное супружество

Как возникла традиционная — патриархальная и моногамная — семья

Forbes
Как произведение искусства становится обществом социальной справедливости Как произведение искусства становится обществом социальной справедливости

Григорий Ревзин о «Произведении искусства будущего» Рихарда Вагнера

Weekend
5 видов психологического насилия 5 видов психологического насилия

Газлайтинг, неглект — слова, за которыми скрывается боль и разочарование

Добрые советы
Страдал от бессонницы, но создал многомиллионный бизнес на подушках: история MyPillow и её основателя Майкла Линделла Страдал от бессонницы, но создал многомиллионный бизнес на подушках: история MyPillow и её основателя Майкла Линделла

Как Майкл Линделл создал империю по производству подушек

VC.RU
Она самая Она самая

Строитель, актриса и модель Надежда Lertulo о своем теле и принятии себя

Grazia
Восемь убойных фактов о BMW X7 Восемь убойных фактов о BMW X7

Большого премиального кроссовера не бывает слишком много

Maxim
Deepfake, виртуальные декорации и другие технологии для кино: друзья, враги или спасители Deepfake, виртуальные декорации и другие технологии для кино: друзья, враги или спасители

Как и для чего нужно использовать технологии в кино?

Популярная механика
Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц Обворожительная Рита Ора: сладкие фото одной из самых популярных британских певиц

Рита Ора – популярная британская певица албанского происхождения

Playboy
Швабры на $3 млрд: как домохозяйка построила бизнес-империю на «чудо-товарах» для дома Швабры на $3 млрд: как домохозяйка построила бизнес-империю на «чудо-товарах» для дома

История предпринимательницы, которой однажды надоело отжимать тряпку руками

Forbes
«Новгороду быть!» «Новгороду быть!»

Почему Нижний Новгород Нижний и Новый

Дилетант
Что заменит СВД: самозарядный карабин СК-16 Что заменит СВД: самозарядный карабин СК-16

«Популярная механика» рассуждает о перспективных стрелковых системах

Популярная механика
Грег Абель — преемник легендарного инвестора Уоррена Баффета. Кто он такой и какая у него зарплата Грег Абель — преемник легендарного инвестора Уоррена Баффета. Кто он такой и какая у него зарплата

Инвестор Уоррен Баффет определился со своим преемником

СНОБ
Александр Збруев: Александр Збруев:

Александр Збруев знает, наверное, что такое счастье

Караван историй
Спорт высоких напряжений Спорт высоких напряжений

Необычные технологии и гаджеты, уже изменившие соревнования

GQ
Открыть в приложении