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

Моделирование поможет спрогнозировать и ослабить техногенные землетрясения от закачки воды Моделирование поможет спрогнозировать и ослабить техногенные землетрясения от закачки воды

Как при нефтедобыче сейсмичность зависит от скорости закачки воды в пласт

N+1
С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки С расчетом на власти и «на авось»: как и на сколько россияне планируют увеличивать свои заработки

Как российские работники планируют справляться со снижением реальных доходов

Forbes
Магнитное пересоединение экспоненциально быстро лишило черную дыру магнитного поля Магнитное пересоединение экспоненциально быстро лишило черную дыру магнитного поля

Физики провели моделирование намагниченной черной дыры, окруженной плазмой

N+1
Как выглядел настоящий Хатико: редкие фотографии Как выглядел настоящий Хатико: редкие фотографии

Фотографии Хатико. Тот самый пес, который почти десять лет ждал своего хозяина

Maxim
5 ключей к разумному оптимизму 5 ключей к разумному оптимизму

Как видеть в жизни хорошее, не вступая в противоречие со здравым смыслом

Psychologies
«Вредные привычки» лица: зачем нужно контролировать мимику? «Вредные привычки» лица: зачем нужно контролировать мимику?

Почему необходимо контролировать лицо и как это делать

Psychologies
Численность сайгаков в Казахстане выросла в 2,5 раза за 2 года Численность сайгаков в Казахстане выросла в 2,5 раза за 2 года

В Казахстане живет миллион сайгаков: это в 2,5 раза больше, чем в 2019 году

National Geographic
Как обсуждать зарплату на собеседовании и не стесняться говорить о деньгах Как обсуждать зарплату на собеседовании и не стесняться говорить о деньгах

Как получить желаемый для себя оклад

СНОБ
Из знойной «перчинки» в королеву стиля: яркие преображения Виктории Бекхэм Из знойной «перчинки» в королеву стиля: яркие преображения Виктории Бекхэм

Виктория Бекхэм демонстрирует образы, в которых собраны самые свежие тренды

Cosmopolitan
Как выглядят жены Дюжева, Бурковского и других звезд фильма «Тобол» Как выглядят жены Дюжева, Бурковского и других звезд фильма «Тобол»

Звезды фильма «Тобол», которые обрели свое счастье в реальной жизни

Cosmopolitan
Одна вокруг света: как расшифровать древний петроглиф и дорожный знак Одна вокруг света: как расшифровать древний петроглиф и дорожный знак

119 серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки Греты

Forbes
Вдыхайте реже, выдыхайте полностью: как дышать, чтобы жить лучше Вдыхайте реже, выдыхайте полностью: как дышать, чтобы жить лучше

Самое интересное из бестселлера Breath Джеймса Нестора

Reminder
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
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
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
О жизни, дружбе и любви: книжные новинки мая для детей О жизни, дружбе и любви: книжные новинки мая для детей

Подборка новых детских книг

Psychologies
Жизнь коротка. Эссе Пола Грэма о вещах, на которые нужно перестать тратить свое ограниченное время Жизнь коротка. Эссе Пола Грэма о вещах, на которые нужно перестать тратить свое ограниченное время

Действительно ли жизнь коротка, или мы просто жалуемся на ее конечность?

Inc.
10 исторических артефактов, пострадавших по человеческой глупости 10 исторических артефактов, пострадавших по человеческой глупости

Ценнейшие артефакты, поврежденные из-за невежества или некомпетентности

National Geographic
Актер и режиссер Филипп Авдеев — о страхе, отвращении и альтруизме Актер и режиссер Филипп Авдеев — о страхе, отвращении и альтруизме

Режиссер Филипп Авдеев — о Хантере Томпсоне и альтруизме

РБК
Нарциссизм, зависимость и другие темные стороны жизни русских писателей Нарциссизм, зависимость и другие темные стороны жизни русских писателей

Если вы не читали биографии русских классиков со времен школы, приготовьтесь

Psychologies
У меня больше не было права на ошибку У меня больше не было права на ошибку

Дарья Повереннова дала себе еще один шанс на любовь

Добрые советы
В комплексе галло-римских храмов нашли многочисленные ритуальные дары В комплексе галло-римских храмов нашли многочисленные ритуальные дары

Археологи обнаружили во Франции хорошо сохранившиеся ритуальные сосуды

N+1
Дети-вампиры, пионерлагерь и ностальгия по 80-м: новый сериал «Пищеблок» Дети-вампиры, пионерлагерь и ностальгия по 80-м: новый сериал «Пищеблок»

«Пищеблок» — здесь творится что-то необычное, настоящая мистика

Cosmopolitan
Финальная проверка золотых зеркал «Джеймса Уэбба»: видео Финальная проверка золотых зеркал «Джеймса Уэбба»: видео

Телескоп «Джеймса Уэбб» готов к работе в космосе

National Geographic
В Днепропетровской области нашли кромлех времен неолита В Днепропетровской области нашли кромлех времен неолита

Археологи сравнивают сооружение времен неолита со Стоунхенджем

National Geographic
Смелый пингвин запрыгнул в лодку к туристам: видео Смелый пингвин запрыгнул в лодку к туристам: видео

Антарктический пингвин запрыгнул в лодку к туристам

National Geographic
План «Триумф»: почему современное русское искусство к мировой распродаже готово План «Триумф»: почему современное русское искусство к мировой распродаже готово

Место российского современного искусства на международной арт-сцене

Forbes
Обнаружено письмо Эйнштейна о пчелах и перелетных птицах Обнаружено письмо Эйнштейна о пчелах и перелетных птицах

Альберт Эйнштейн размышляет, как изучение животных может помочь физикам

N+1
Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры? Пищевые добавки - реальная угроза для здоровья и фигуры?

Какие пищевые добавки больше всего вредят организму, и можно ли их избежать?

Худеем правильно
«Бэйби, ю кэн драйв май кар». Главные автомобили в жизни Джона Леннона «Бэйби, ю кэн драйв май кар». Главные автомобили в жизни Джона Леннона

Тачки Леннон не очень любил, зато их у него было много

Maxim
Открыть в приложении