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

Прием гипотензивных препаратов вечером обеспечил лучший контроль давления Прием гипотензивных препаратов вечером обеспечил лучший контроль давления

Как контроль приема гипотензивных препаратов контролирует гипертензию

N+1
8 случайно потерянных ядерных бомб 8 случайно потерянных ядерных бомб

Потерянные ядерные бомбы со времен холодной войны

Maxim
Неандертальцы изготовили артефакты из добытого в сотнях километров от стоянок обсидиана Неандертальцы изготовили артефакты из добытого в сотнях километров от стоянок обсидиана

Какой обсидиан использовали неандертальцы для изготовления каменных орудий

N+1
Как мы узнаем лица и как возникают галлюцинации Как мы узнаем лица и как возникают галлюцинации

Есть ли пределы работы органов чувств и как они формируют наше восприятие мира

СНОБ
План Б План Б

Как пережить несчастье, собраться с силами и снова ощутить радость жизни

kiozk originals
Упущенные возможности Упущенные возможности

Почему отсутствие инвестиционного риска стало новым главным риском

Forbes
Даосская «суперсила» Дэ: создаем гармонию внутри и снаружи Даосская «суперсила» Дэ: создаем гармонию внутри и снаружи

Какие практики помогают приблизиться к состоянию гармонии

Psychologies
Одолжить в аренду Одолжить в аренду

История «закона о ленд-лизе»

Дилетант
Считать с умом: как ЖКХ осваивает новые ИТ-решения Считать с умом: как ЖКХ осваивает новые ИТ-решения

Спрос на интеллектуальные решения для ЖКХ растет по всему миру

РБК
Алюминий в цирконах указал на старт тектоники плит в раннем архее Алюминий в цирконах указал на старт тектоники плит в раннем архее

Около 3,6 миллиарда лет назад Земля переживала становление тектонического режима

N+1
Мертвый заяц и серый войлок Мертвый заяц и серый войлок

Путеводитель по мифам и сказаниям Йозефа Бойса

Weekend
Течет река Течет река

Волгоград — земля героев, речных просторов и фантастически красивых пейзажей

Лиза
4 вредных мифа о высоком холестерине у мужчин, которые пора развеять 4 вредных мифа о высоком холестерине у мужчин, которые пора развеять

Этой информацией должен располагать каждый.

Playboy
По пути Израиля: почему российским стартапам нужно перебираться за рубеж По пути Израиля: почему российским стартапам нужно перебираться за рубеж

Российские компании стали примерять на себя модель Израиля

Forbes
Строки, оборванные пулей Строки, оборванные пулей

О судьбе архива поэта рассказывает Любовь Сумм, внучка Павла Когана

Дилетант
Придумайте мне лодку! Придумайте мне лодку!

Где проходит грань между невероятными концептами и реальными суперъяхтами?

Robb Report
И кто здесь гипотенуза? 10 шикарных фильмов о любовных треугольниках И кто здесь гипотенуза? 10 шикарных фильмов о любовных треугольниках

Лучшие фильмы о любовных треугольниках

Cosmopolitan
Как мозг восстанавливается после комы или анестезии: новое открытие Как мозг восстанавливается после комы или анестезии: новое открытие

Как именно мозг возвращается к обычному функционированию после «перезагрузки»

Популярная механика
Сначала худеешь, потом резко толстеешь: как и почему любовь влияет на твой вес Сначала худеешь, потом резко толстеешь: как и почему любовь влияет на твой вес

Эксперт: из-за чего девушки набирают вес, будучи в отношениях, и как с этим быть

Cosmopolitan
Konfuz: «Я записал песню за полторы тысячи рублей» Konfuz: «Я записал песню за полторы тысячи рублей»

Konfuz о том, на что копит деньги и почему родители не ходят на его выступления

ЖАРА Magazine
Урок, о котором стоит забыть. Эссе Пола Грэма о бесполезных экзаменах и вреде оценок Урок, о котором стоит забыть. Эссе Пола Грэма о бесполезных экзаменах и вреде оценок

Самая вредная вещь, которой вас научила школа, не связана с учебными предметами

Inc.
Эмигрантские истории в романе Нуне Барсегян «Кем считать плывущих». Публикуем фрагмент Эмигрантские истории в романе Нуне Барсегян «Кем считать плывущих». Публикуем фрагмент

Глава из романа А. Нуне «Кем считать плывущих» о проблемах западного общества

Esquire
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
Смартфон и психическое здоровье: что расскажет история пользования Смартфон и психическое здоровье: что расскажет история пользования

Как смартфоны могут помочь определить проблемы с психикой

Psychologies
Как начать разговор с девушкой: полный гайд, как очаровать, а не напугать незнакомку Как начать разговор с девушкой: полный гайд, как очаровать, а не напугать незнакомку

Дельные советы, как познакомиться с понравившейся девушкой

Playboy
От головных болей до варикоза: 5 неожиданных последствий плоскостопия От головных болей до варикоза: 5 неожиданных последствий плоскостопия

Что происходит при плоскостопии?

Cosmopolitan
Преступление без наказания: 10 фильмов о нераскрытых убийствах Преступление без наказания: 10 фильмов о нераскрытых убийствах

Нестандартный детективы, в которых убийца так и не получил наказания

Cosmopolitan
Недооцененный блокчейн: как разработчики платформы TON запустили ее под другим названием и привлекли $6 млн Недооцененный блокчейн: как разработчики платформы TON запустили ее под другим названием и привлекли $6 млн

Как компания TON стала партнером Telegram и заработала за год более $30 млн

Forbes
Что советское противотанковое ружье могло пробить Что советское противотанковое ружье могло пробить

Как об стенку горох?

Maxim
«В поле рожали» и еще четыре мифа о наших прабабушках «В поле рожали» и еще четыре мифа о наших прабабушках

В 15 лет девушки выходили замуж, рожали детей в поле, стирали в проруби

Cosmopolitan
Открыть в приложении