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

Астрономы впервые отыскали двойную звезду вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути Астрономы впервые отыскали двойную звезду вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути

Астрономы обнаружили двойную звездную систему вблизи черной дыры Стрелец А*

N+1
Второй, продовольственный Второй, продовольственный

«Второй фронт» – так иронически называли поставки продовольствия по ленд-лизу

Дилетант
Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы

Население Восточного Магриба сохраняло преемственность от охотников-собирателей

N+1
Превратим планету в парк Превратим планету в парк

Вечная мерзлота — это сверхгигантская углеродная бомба

Эксперт
Конкурс страшных рассказов: Конкурс страшных рассказов:

Рассказ о семье, смерти и пчёлах: как девочка стала королевой одной ячейки

VOICE
4 важные книги для тех, кто хочет бросить себе вызов 4 важные книги для тех, кто хочет бросить себе вызов

Книги, которые вдохновят вас на реализацию своей мечты

Популярная механика
Недооцененный блокчейн: как разработчики платформы TON запустили ее под другим названием и привлекли $6 млн Недооцененный блокчейн: как разработчики платформы TON запустили ее под другим названием и привлекли $6 млн

Как компания TON стала партнером Telegram и заработала за год более $30 млн

Forbes
Как взяли Паулюса Как взяли Паулюса

Отрывок из книги Олега Будницкого «Люди на Войне»

СНОБ
Почему незнакомые мужчины называют меня «зайкой» и «киской»? Почему незнакомые мужчины называют меня «зайкой» и «киской»?

Почему мужчины легко позволяют себе переходить «ты»?

Psychologies
На севере Франции нашли редкую римскую тубу времен поздней империи На севере Франции нашли редкую римскую тубу времен поздней империи

Археологи нашли во Франции редкий древнеримский музыкальный инструмент

N+1
«Любовь. Смерть. Роботы» против экранизации «Обители» Прилепина с Безруковым — новая битва сериалов «Любовь. Смерть. Роботы» против экранизации «Обители» Прилепина с Безруковым — новая битва сериалов

Что посмотреть: «Любовь. Смерть. Роботы» или экранизацию «Обители»?

СНОБ
Выгорание в середине жизни: как узнать, что это происходит с вами Выгорание в середине жизни: как узнать, что это происходит с вами

Работа, семья, обязанности по дому — кажется, всему этому нет ни конца, ни края

Psychologies
Личные драмы звезд культового фильма «Маленькая Вера»: Негоды, Соколова и других Личные драмы звезд культового фильма «Маленькая Вера»: Негоды, Соколова и других

Как сложилась судьба актеров, сыгравших главные роли в фильме «Маленькая Вера»

Cosmopolitan
Закат ИТ-монополизма Закат ИТ-монополизма

Штраф, который ФАС наложила на Apple, признак глобального заката ИТ-монополизма

Эксперт
Одним движением глаз Одним движением глаз

Простая, но эффективная техника, которая поможет отпустить прошлое

Лиза
Слушать кино: плей-лист режиссера Слушать кино: плей-лист режиссера

Подборке любимых саундтреков из кино от режиссера «Китобоя»

Esquire
Интифада без смысла и перспективы Интифада без смысла и перспективы

Кто может извлечь выгоду из новой арабо-израильской войны

Эксперт
4 книги, которые заставят посмотреть на историю России по-новому 4 книги, которые заставят посмотреть на историю России по-новому

Книги, которые проливают свет на темные пятна в истории России

Популярная механика
Скоро лето: что такое UVA и UVB лучи Скоро лето: что такое UVA и UVB лучи

Чем отличаются UVA и UVB лучи друг от друга? И есть ли другие типы лучей?

Популярная механика
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
«В метро я с мужчинами на равных»: история женщины-машиниста «В метро я с мужчинами на равных»: история женщины-машиниста

Машинистка метро о том, как она выбрала эту необычную профессию

Psychologies
Второй ребенок Второй ребенок

Психолог: как принять вторую беременность и полюбить ребенка

9 месяцев
Больше ни ногой! Главные рассадники модной безвкусицы, которых стоит избегать Больше ни ногой! Главные рассадники модной безвкусицы, которых стоит избегать

О трех самых беспощадных рассадниках безвкусицы

Cosmopolitan
Как доделывать дела и запускать проекты вовремя Как доделывать дела и запускать проекты вовремя

Есть такие проекты, в которых все есть, а итог всё равно грустный

VC.RU
6 способов вовремя понять, что вы друг другу не подходите 6 способов вовремя понять, что вы друг другу не подходите

Когда вы с партнером осознали, что не созданы друг для друга?

Psychologies
Вампиры учатся кусать: что не так с набирающим популярность сериалом Вампиры учатся кусать: что не так с набирающим популярность сериалом

Почему «Пищеблок» пытается снова вернуть нас в прошлое?

Esquire
7 неизвестных фактов об известных писателях 7 неизвестных фактов об известных писателях

О чем никогда не расскажут на уроках литературы

Maxim
Как выстраивать личные границы в отношениях с родителями? Как выстраивать личные границы в отношениях с родителями?

Почему даже во взрослом возрасте нам бывает непросто общаться с родителями

Psychologies
Секретный советский проект: атомный автомобиль Секретный советский проект: атомный автомобиль

История советского атомного автомобиля «Волга-Атом»

Популярная механика
Тасманийские дьяволы начали размножаться после возвращения на материковую Австралию Тасманийские дьяволы начали размножаться после возвращения на материковую Австралию

Впервые за три тысячи лет тасманийские дьяволы начали размножаться в Австралии

N+1
Открыть в приложении