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

Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха Мезозойские млекопитающие и их родственники оказались обладателями однотонного темно-коричневого меха

Палеонтологи реконструировали окраску шести маммалиаформов

N+1
Обмену не подлежит? Обмену не подлежит?

Может ли косметика переставать действовать?

Лиза
Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса

Какие ацтекские артефакты обнаружили на юге Техаса

N+1
Безымянная пациентка №360446: как закончилась карьера балерины Ольги Спесивцевой Безымянная пациентка №360446: как закончилась карьера балерины Ольги Спесивцевой

Эта легендарная русская балерина стала одной из самых знаменитых в мире

Cosmopolitan
В космосе обнаружили разрушительное явление, которому нет равных по масштабу В космосе обнаружили разрушительное явление, которому нет равных по масштабу

В просторах Вселенной разворачиваются драмы поистине космического масштаба

Inc.
Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора Одна вокруг света: серебряный город и Звездная гора

122-я серия о путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты: Мексика

Forbes
Слушать кино: плей-лист художника по костюмам сериалов «Перевал Дятлова» и «Эпидемия» Дарьи Фоминой Слушать кино: плей-лист художника по костюмам сериалов «Перевал Дятлова» и «Эпидемия» Дарьи Фоминой

Плей-лист Дарьи Фоминой, художницы по костюмам «Перевала Дятлова» и «Эпидемии»

Esquire
Признаки сахарного диабета: как распознать болезнь на раннем этапе Признаки сахарного диабета: как распознать болезнь на раннем этапе

Первые признаки диабета

РБК
Зона чилаут Зона чилаут

Создаем идеальную атмосферу для летнего отдыха на балконе

Лиза
Ставки, данные, три компьютера IBM: ​кто в 80-е придумал алгоритм, который угадывал результаты скачек Ставки, данные, три компьютера IBM: ​кто в 80-е придумал алгоритм, который угадывал результаты скачек

История о математике-любителе, который создал алгоритм, принёсший ему миллионы

VC.RU
Она самая Она самая

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

Grazia
Жизнь в стиле эко Жизнь в стиле эко

Учись вести экологичный образ жизни – начни с себя и своего дом

Лиза
Кажется, Олли Александр вдохновляется Гарри Стайлсом Кажется, Олли Александр вдохновляется Гарри Стайлсом

Участники Brit Awards умеют удивлять неординарными образами

GQ
«Психотерапевт оказывает мне знаки внимания. Как к этому относиться?» «Психотерапевт оказывает мне знаки внимания. Как к этому относиться?»

Где та черта между психотерапевтом и пациентом, которую нельзя переступать?

Psychologies
Первая леди финтеха Первая леди финтеха

Девушка из Краснознаменска стала директором крупнейшего венчурного фонда Европы

Forbes
Сергей Лукьяненко: Предел Сергей Лукьяненко: Предел

Отрывок из новой книги Сергея Лукьяненко «Предел», продолжения романа «Порог»

СНОБ
От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена

8 совсем не сказочных психических расстройств со сказочными названиями

Лиза
Зря ругаете наше кино! 10 отличных российских фильмов последних лет Зря ругаете наше кино! 10 отличных российских фильмов последних лет

Фильмы российского кинематографа, которые стоят потраченного времени

Cosmopolitan
Ультразвуковая денервация почечных артерий снизила давление у гипертоников на восемь единиц Ультразвуковая денервация почечных артерий снизила давление у гипертоников на восемь единиц

Ученым удалось добиться снижения систолического давления у больных гипертонией

N+1
Нам нужна одна легенда Нам нужна одна легенда

Игорь Гулин о фильме «Белорусский вокзал» и травме отсутствия слов

Weekend
Девчонки на серфе и симфония шума: 10 самых интересных фильмов Beat Film Festival Девчонки на серфе и симфония шума: 10 самых интересных фильмов Beat Film Festival

Моби на кушетке у психоаналитика, влюбленный Тимоти Лири и девчонки на серфах

Forbes
Смертельные мечты: почему школьные стрелки берутся за оружие Смертельные мечты: почему школьные стрелки берутся за оружие

Что становится причиной скулшутинга и существуют ли способы его предотвратить?

Cosmopolitan
Гороскоп невыносимых бывших: кто хуже всех? Гороскоп невыносимых бывших: кто хуже всех?

Какой знак зодиака продолжит пить твою кровушку и после расставания

Cosmopolitan
Боул и поке – кулинарный тренд Боул и поке – кулинарный тренд

Что делать, если обычные салаты набили оскомину

Здоровье
Потерялся в лесу Потерялся в лесу

Фрагменты книги инструктора «Лиза Алерт», посвященные поискам в лесу

Домашний Очаг
Нарушили и не заметили: 8 неожиданных штрафов для автомобилистов Нарушили и не заметили: 8 неожиданных штрафов для автомобилистов

Водители не придают значения недочетам в автомобиле и рискуют получить штрафы

РБК
«Мы лидеры по качеству звука, но по-прежнему теряем позиции на рынке»: с чего начинала и к чему пришла Sennheiser «Мы лидеры по качеству звука, но по-прежнему теряем позиции на рынке»: с чего начинала и к чему пришла Sennheiser

Sennheiser пришлось бороться с Beats, Sony и Apple в сфере качества звука

VC.RU
Звездные дети, похожие на своих знаменитых родителей как две капли воды Звездные дети, похожие на своих знаменитых родителей как две капли воды

Наследники этих знаменитостей выглядят в точности как их звездные родители

Cosmopolitan
Питание солнцем и саентология: секты и учения, с которыми связаны звезды Питание солнцем и саентология: секты и учения, с которыми связаны звезды

Знаменитости, связавшиеся с сектами и духовными учениями

Cosmopolitan
Будь проще Будь проще

Лаконичный стиль джапанди входит в моду

Лиза
Открыть в приложении