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

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
Букет возможностей Букет возможностей

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

Bones
Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части Нашу ближайшую соседку галактику Малое Магелланово Облако рвет на части

Притяжение Большого Магелланова Облака может разрывать Малое Облако на части

ТехИнсайдер
Искусствоведы разобрались в происхождении «Женщины с фонарем» Искусствоведы разобрались в происхождении «Женщины с фонарем»

В начале XVI века «Женщину с фонарем» изготовили в восточных Нидерландах

N+1
Почему в жару отекают ноги и как снять отек Почему в жару отекают ноги и как снять отек

В чем причины отеков лодыжек и стоп в жару

РБК
Как предложить девушке секс втроем: 6 лучших способов, чтобы «жмж» состоялся Как предложить девушке секс втроем: 6 лучших способов, чтобы «жмж» состоялся

Гайд для новичков по организации секса втроем

Playboy
Про любовь: 10 фильмов о том, как по-разному зарождаются чувства Про любовь: 10 фильмов о том, как по-разному зарождаются чувства

Сможет ли человек прожить без любви?

Cosmopolitan
8 примеров знаменитого русского оружия, которое на самом деле придумали за рубежом 8 примеров знаменитого русского оружия, которое на самом деле придумали за рубежом

Эти шедевры русского оружейного искусства на самом деле не очень русские

Maxim
Никаких советов! О чем нельзя говорить беременным и молодым мамам Никаких советов! О чем нельзя говорить беременным и молодым мамам

Что не стоит говорить маме, чтобы не нарваться на грубость

Cosmopolitan
Диета доктора Борменталя: никаких запретов! Диета доктора Борменталя: никаких запретов!

Диета, которая на сегодняшний день считается одной из самых эффективных

Лиза
Научный способ заряжаться энергией по утрам Научный способ заряжаться энергией по утрам

Как чувствовать себя по утрам бодрым и довольным?

Psychologies
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
Стоит ли смотреть на драматический образ Анджелины Джоли в «Те, кто желает мне смерти» Стоит ли смотреть на драматический образ Анджелины Джоли в «Те, кто желает мне смерти»

Анализируем новый фильм режиссера Тейлора Шеридана

GQ
Сюжетные дыры в культовых фильмах и их изящное объяснение Сюжетные дыры в культовых фильмах и их изящное объяснение

Наконец-то станет понятно, почему Фродо не полетел на орлах в Мордор

Maxim
«Будьте эгоистами — это полезно для здоровья». Мифы об эгоизме, с которыми нужно расстаться «Будьте эгоистами — это полезно для здоровья». Мифы об эгоизме, с которыми нужно расстаться

Глава из книги гештальт-терапевта Алины Адлер «Ты в порядке»

СНОБ
Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники Роль железа в организме: дефицит, избыток, источники

Все самое важное о железе в организме

РБК
Сколько б ни стреляла, начинай с начала: каким получился шутер Returnal Сколько б ни стреляла, начинай с начала: каким получился шутер Returnal

Returnal — хардкор-шутер от студии Housemarque

Esquire
Как удалить страницу в Одноклассниках на ПК или смартфоне Как удалить страницу в Одноклассниках на ПК или смартфоне

Удалить страницу в Одноклассниках можно даже без доступа к ней

CHIP
Как британцы создали в США первую фабрику троллей и дважды втянули американцев в войну Как британцы создали в США первую фабрику троллей и дважды втянули американцев в войну

Краткая история иностранного вмешательства во внутренние дела Америки

Weekend
Строки, оборванные пулей Строки, оборванные пулей

О судьбе архива поэта рассказывает Любовь Сумм, внучка Павла Когана

Дилетант
Знание — сила Знание — сила

Большой дом в наших широтах нужнее, чем свободное пространство вокруг него

AD
От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена

8 совсем не сказочных психических расстройств со сказочными названиями

Лиза
Химики напечатали перерабатываемый транзистор на бумажной подложке Химики напечатали перерабатываемый транзистор на бумажной подложке

Части перерабатываемого транзистора можно растворить и использовать снова

N+1
Пусть добро не пропадет: что будет, если завещать тело науке Пусть добро не пропадет: что будет, если завещать тело науке

Что будет с останками людей, которые решили, что кому-то их труп нужнее

Cosmopolitan
Петр Гейбер: Роман как любовная связь. Памяти Екатерины Николаевны Вильмонт Петр Гейбер: Роман как любовная связь. Памяти Екатерины Николаевны Вильмонт

Петр Гейбер — о писательнице и литературном переводчике Екатерине Вильмонт

СНОБ
Химики сварили наномагнитики для поглощения 6G-излучения Химики сварили наномагнитики для поглощения 6G-излучения

Российские химики в десятки раз ускорили синтез очень редкого оксида железа

N+1
Инна Маликова: «Для меня существует одна диета – не переедать» Инна Маликова: «Для меня существует одна диета – не переедать»

Инна Маликова откровенно рассказала о том, что позволяет ей сохранять фигуру

Худеем правильно
Как выглядят красотки из «Гардемаринов»: Лютаева, Орбакайте, Машная и другие Как выглядят красотки из «Гардемаринов»: Лютаева, Орбакайте, Машная и другие

Как изменились героини исторической саги «Гардемарины»

Cosmopolitan
Поэты бессеребряного века. О новых книгах Евгения и Василия Поповых Поэты бессеребряного века. О новых книгах Евгения и Василия Поповых

«В поисках утраченной духовности». Книги отца и сына Поповых

СНОБ
«Анастасия чудовищно врет!»: эксперт по лжи разоблачила «любовь» Макеевой «Анастасия чудовищно врет!»: эксперт по лжи разоблачила «любовь» Макеевой

Роман Анастасии Макеевой со строителем из Словении спровоцировал громкий скандал

Cosmopolitan
Открыть в приложении