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

Окислительное присоединение на палладии прошло по радикальному механизму Окислительное присоединение на палладии прошло по радикальному механизму

Представление о реакции окислительного присоединения на палладии было неполным

N+1
101-летний мужчина, выживший в Холокосте: «Я самый счастливый на Земле» 101-летний мужчина, выживший в Холокосте: «Я самый счастливый на Земле»

Даже если ваша судьба наполнена трагедиями, вы можете быть счастливым

Psychologies
Музыкальное образование может снизить возрастные когнитивные изменения Музыкальное образование может снизить возрастные когнитивные изменения

Как обучение музыке защищает мозг от одной из распространенных проблем старения

ТехИнсайдер
Нейтрино ловят на глубине Нейтрино ловят на глубине

Как выглядят современные нейтринные детекторы

Наука и жизнь
Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Зоологи научились разводить гигантских морских звезд-подсолнухов в неволе Зоологи научились разводить гигантских морских звезд-подсолнухов в неволе

Специалисты нашли способ разводить в неволе крупных морских звезд-подсолнухов

N+1
Уроки кройки и шитья: что такое upcycling и кто строит бизнес на вторичном производстве одежды Уроки кройки и шитья: что такое upcycling и кто строит бизнес на вторичном производстве одежды

Что происходит на рынке вторичного производства одежды сегодня

Forbes
Вернись, я все прощу! Вернись, я все прощу!

Стоит ли пытаться вернуть мужа в семью, даже если ты его все еще любишь

Лиза
Соцпакет против абьюза: как компании защищают своих сотрудников от домашнего насилия Соцпакет против абьюза: как компании защищают своих сотрудников от домашнего насилия

Как организовать корпоративную помощь пострадавшим от абьюза?

Forbes
Экологичный романтизм Экологичный романтизм

Маленькая квартира в новостройке с экологическими мотивами практичного дизайна

Идеи Вашего Дома
Узбагойся: 5 книг о стрессе и тревоге с отличной научной базой Узбагойся: 5 книг о стрессе и тревоге с отличной научной базой

Книги, авторы которых серьезно подошли к изучению стресса

Популярная механика
Марс, прием! 10 фильмов, которые помогут тебе лучше понять мужчин Марс, прием! 10 фильмов, которые помогут тебе лучше понять мужчин

Мужчины - инопланетяне и мы их никогда-никогда не сможем понять. Но постараемся!

Cosmopolitan
Надел мамино пальто и пошел в школу: самые громкие шутинги в России Надел мамино пальто и пошел в школу: самые громкие шутинги в России

Похоже, что лучше всего безопасность в школах обеспечат удаленка и каникулы

Maxim
Диким предком арбуза оказался кордофанский арбуз из Судана Диким предком арбуза оказался кордофанский арбуз из Судана

Дикого предка арбуза одомашнили более четырех тысяч лет назад

N+1
Елизавета Базыкина: «Я считаю, что артист должен уметь все, быть разноплановым» Елизавета Базыкина: «Я считаю, что артист должен уметь все, быть разноплановым»

Героиня этого номера Grazia – актриса Елизавета Базыкина

Grazia
7 женских предметов гардероба, которые были придуманы для мужчин 7 женских предметов гардероба, которые были придуманы для мужчин

Через что нашим предкам пришлось пройти в ходе эволюции моды

Maxim
5 фактов о микроблейдинге, узнав которые, ты точно откажешься от процедуры 5 фактов о микроблейдинге, узнав которые, ты точно откажешься от процедуры

Что делать, если матушка-природа наградила тебя жидкими, бесцветными бровями

Cosmopolitan
Как сделать фотостудию дома и что для этого нужно Как сделать фотостудию дома и что для этого нужно

Фотостудию можно оборудовать и своими силами в домашних условиях

CHIP
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
Резервы ФСИН: почему труд заключенных не поможет решить проблему нехватки кадров Резервы ФСИН: почему труд заключенных не поможет решить проблему нехватки кадров

Труд заключенных не слишком нужен бизнесу

Forbes
«Выстрелил, уехал…»: 7 фактов о самой трусливой самоходке Второй мировой «Выстрелил, уехал…»: 7 фактов о самой трусливой самоходке Второй мировой

История американской «Ведьмы»

Maxim
От лука до розмарина: 10 полезных и вкусных трав От лука до розмарина: 10 полезных и вкусных трав

На какие ароматные травы обратить внимание с точки зрения пользы для здоровья

РБК
Одна вокруг света: вымогательства мексиканской полиции и рыбалка в Акапулько Одна вокруг света: вымогательства мексиканской полиции и рыбалка в Акапулько

121-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Свадебные платья всех победительниц шоу «Холостяк»: чей образ оказался лучше? Свадебные платья всех победительниц шоу «Холостяк»: чей образ оказался лучше?

Екатерина Сафарова, Дарья Клюкина и другие красотки в свадебных платьях

Cosmopolitan
В Изернии найдена мраморная голова императора Августа В Изернии найдена мраморная голова императора Августа

Уникальная находка может открыть неизвестные страницы в римской истории города

N+1
Путешествуем дома Путешествуем дома

Как государства сопротивляются краху туристической отрасли

Forbes
Глава WeWork заявил, что удалёнка нравится тем, кто мало вовлечен в работу. Его осудили за категоричность и предвзятость Глава WeWork заявил, что удалёнка нравится тем, кто мало вовлечен в работу. Его осудили за категоричность и предвзятость

Глава WeWork заявил, что удалёнка нравится лишь менее вовлечённым сотрудникам

Inc.
Светит, но не греет Светит, но не греет

Как защититься от вредного воздействия солнца?

Добрые советы
Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь

«Любовь к родственникам измеряется километрами» — в этой шутке есть доля правды

Psychologies
Цветы и травы Цветы и травы

Андрей Колодяжный: «Растительный продукт — моей опора моей кухни»

Bones
Открыть в приложении