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

Аммиак из пингвиньего гуано внес вклад в формирование облаков над Антарктидой Аммиак из пингвиньего гуано внес вклад в формирование облаков над Антарктидой

Из-за чего падает облачность в Антарктике?

N+1
Идеальная шашка: как выбирать Идеальная шашка: как выбирать

Кавалерия получила идеальное оружие тогда, когда оно уже было не нужно

Популярная механика
TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды TESS отыскал экзогиганта у очень маломассивной звезды

TESS вновь обнаружил экзогиганта у маломассивной звезды

N+1
Тайные дети и крепкие браки: как сложилась личная жизнь звезд сериала «Триггер» Тайные дети и крепкие браки: как сложилась личная жизнь звезд сериала «Триггер»

Как сложилась личная жизнь артистов из сериала «Триггер»

Cosmopolitan
50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак 50 лет исследований показали: эти 4 ошибки разрушают брак

Четыре стратегии общения, которые могут привести к расставаниям и разводам

Inc.
Потерялся в лесу Потерялся в лесу

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

Домашний Очаг
«Сахаров. Две жизни»: почему вам стоит посмотреть фильм о создателе водородной бомбы «Сахаров. Две жизни»: почему вам стоит посмотреть фильм о создателе водородной бомбы

«Сахаров. Две жизни» — байопик о пути академика Сахарова

GQ
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
Живая посуда, суперкостюм для мяса и другие биотехнологии будущего для человека Живая посуда, суперкостюм для мяса и другие биотехнологии будущего для человека

Специалисты предлагают новые варианты борьбы с отходами

Популярная механика
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
Тело как улика Тело как улика

10 советов и техник, которые помогут принять себя и свое отражение в зеркале

Лиза
Ретроны помогли создать новый инструмент для редактирования генома Ретроны помогли создать новый инструмент для редактирования генома

Инструмент оказался полезным для создания и анализа генетических вариантов

N+1
Дает добро Дает добро

Супермодель и филантроп Наталья Водянова посетила Москву

Grazia
6 знаков того, что мужчина вами заинтересовался 6 знаков того, что мужчина вами заинтересовался

Невербальные признаки, которые показывают, что мужчина заинтересовался вами

Psychologies
Обувь по сезону Обувь по сезону

Что просить у Бога в скверную погоду?

GQ
Как люди изображали наше время сто лет назад Как люди изображали наше время сто лет назад

Футуристические картинки из 1900 года о том, как мы с тобой должны жить сейчас

Maxim
Игровое кино Игровое кино

Тимур Бекмамбетов — о технологии съемки воздушного боя внутри компьютерной игры

Популярная механика
Гибель мамы, насилие и смерть мужа: личные драмы звезд сериала «Содержанки» Гибель мамы, насилие и смерть мужа: личные драмы звезд сериала «Содержанки»

Измены, домогательства — всё это актрисы «Содержанок» пережили в личной жизни

Cosmopolitan
Размер имеет значение: как выбирать одежду, чтобы полюбить свое отражение Размер имеет значение: как выбирать одежду, чтобы полюбить свое отражение

Самые типичные ошибки девушек в примерочной

Cosmopolitan
«Сталинка» по-французски «Сталинка» по-французски

«Сталинка» с легким французским акценом и аутентичной атмосферой

Идеи Вашего Дома
Красного прилива цвет Красного прилива цвет

О красных приливах бродит по миру множество слухов

Наука и жизнь
5 историй любви известных художников 5 историй любви известных художников

Какими были жены известных русских художников?

Культура.РФ
Гусарская баллада: женщина, которая всю жизнь притворялась мужчиной Гусарская баллада: женщина, которая всю жизнь притворялась мужчиной

На что была бы похожа история реальной Шурочки из фильма «Гусарская баллада»

Cosmopolitan
Трагикомедия от сценариста HBO Майкла Левитона: как жить, если совсем не умеешь врать Трагикомедия от сценариста HBO Майкла Левитона: как жить, если совсем не умеешь врать

Отрывок из книги Левитона «Если честно», посвященной правде и лжи

Forbes
«За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией «За рулем был кто-то другой»: откровения больного сексомнией

Колонка мужчины, живущего с психическим расстройством

Esquire
Удалила родинку на лице и перекрасилась: самые яркие преображения Веры Брежневой Удалила родинку на лице и перекрасилась: самые яркие преображения Веры Брежневой

Как Вере Брежневой удалось превратиться в секс-символа

Cosmopolitan
Секретный советский проект: атомный автомобиль Секретный советский проект: атомный автомобиль

История советского атомного автомобиля «Волга-Атом»

Популярная механика
Как The Beatles впервые оказались за границей и как проходила их знаменитая поездка в Гамбург. Фрагмент книги Рэя Коннолли Как The Beatles впервые оказались за границей и как проходила их знаменитая поездка в Гамбург. Фрагмент книги Рэя Коннолли

Отрывок из книги "Быть с Джоном Ленноном" о поездке The Beatles в Гамбург

Esquire
От Памелы Андерсон до леди Ди: гениальные перевоплощения актрис в звезд прошлого От Памелы Андерсон до леди Ди: гениальные перевоплощения актрис в звезд прошлого

Перевоплощения актрис в звезд прошлого

Cosmopolitan
«Вызывают привыкание» и еще семь мифов о вибраторах «Вызывают привыкание» и еще семь мифов о вибраторах

Не вредны ли вибраторы?

Cosmopolitan
Открыть в приложении