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

Лазуритовые бусины эпохи бронзы из Омана сделали из афганского сырья Лазуритовые бусины эпохи бронзы из Омана сделали из афганского сырья

Ученые проанализировали лазуритовые бусины, которые археологи обнаружили в Омане

N+1
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.
Тела при нагревании расширяются, но не всегда Тела при нагревании расширяются, но не всегда

Что сдерживает тепловое расширение в уникальном сплаве из четырех элементов

ТехИнсайдер
Красотки в купальниках: откровенные фото жен резидентов Comedy Club Красотки в купальниках: откровенные фото жен резидентов Comedy Club

Гарик Мартиросян, Павел Воля и другие комики женились на изящных красавицах

Cosmopolitan
Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив

Одно упражнение для поддержания психологической устойчивости

Inc.
«Лучше меня никто не знает, как я бы хотел потратить свои деньги»: как миллиардер Александр Светаков собирается распорядиться капиталом «Лучше меня никто не знает, как я бы хотел потратить свои деньги»: как миллиардер Александр Светаков собирается распорядиться капиталом

Александр Светаков планирует потратить свое состояние на благотворительность

Forbes
Пред кем унизились цари? Пред кем унизились цари?

Каким мы представляем Наполеона и откуда это взялось

Weekend
Алюминий в цирконах указал на старт тектоники плит в раннем архее Алюминий в цирконах указал на старт тектоники плит в раннем архее

Около 3,6 миллиарда лет назад Земля переживала становление тектонического режима

N+1
Свалка на орбите: почему космический мусор становится все опаснее Свалка на орбите: почему космический мусор становится все опаснее

Появились технологии, которые позволят провести генеральную уборку в космосе

Forbes
Капитаны дорогого плавания Капитаны дорогого плавания

Кто и зачем идет работать на крупные частные яхты?

Forbes Life
Как в воду глядеть… Как в воду глядеть…

Стиль этой квартиры — смесь современного и скандинавского направлений

Идеи Вашего Дома
Городской шум помешал амадинам научиться петь Городской шум помешал амадинам научиться петь

Шумовое загрязнение мешает птенцам певчих птиц учиться пению

N+1
«У меня была жуткая истерика»: история болезни, о которой не знали даже врачи «У меня была жуткая истерика»: история болезни, о которой не знали даже врачи

Дарье пришлось пройти многих врачей прежде, чем ей поставили правильный диагноз

Cosmopolitan
«Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом «Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом

Борьба с авторитарными режимами напоминает борьбу с наркотиками

СНОБ
Хлорка и металл: 10 запахов вагины и что они означают Хлорка и металл: 10 запахов вагины и что они означают

Запахи, которые могут говорить о проблемах с женским здоровьем

Cosmopolitan
Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих Семейное наследие: как отделить свои чувства от чужих

Чувства приходят и уходят, но оставляют в нас след, иногда очень глубокий

Psychologies
Играть за экологию: как видеоигры присоединяются к спасению планеты Играть за экологию: как видеоигры присоединяются к спасению планеты

В геймерское сообщество прорываются идеи защиты окружающей среды

Forbes
Научить подростка обращаться с деньгами: 5 советов для родителей Научить подростка обращаться с деньгами: 5 советов для родителей

Умение планировать свои расходы — образование, о котором родители часто забывают

Psychologies
Нам нужна одна легенда Нам нужна одна легенда

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

Weekend
Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная Природа хотела как лучше. Как устроена любовь с точки зрения биологии — счастливая и несчастная

Механизмы любви, стратегии осознанного выбора и преодоление токсичных отношений

СНОБ
У зараженных пчел обнаружили повышенный уровень феромона тревоги У зараженных пчел обнаружили повышенный уровень феромона тревоги

Повышение феромона тревоги может быть опасным для пчел

N+1
Сергей Жуков. Наивный мишка Сергей Жуков. Наивный мишка

Сергей Жуков: «Нет, все девчонки-юбчонки останутся в прошлом»

Коллекция. Караван историй
6 фильмов с самым раздражающим финалом 6 фильмов с самым раздражающим финалом

Тот самый момент, когда финал портит все впечатление

Maxim
«У Mastercard выпала челюсть»: как стартап «Кошелек» оцифровал 300 млн карт и продался «Тинькофф» «У Mastercard выпала челюсть»: как стартап «Кошелек» оцифровал 300 млн карт и продался «Тинькофф»

Стартап «Кошелек»: российское приложение, удивившее Mastercard

Forbes
Голову одной жены Франциска I заменили на голову другой в часослове XV века Голову одной жены Франциска I заменили на голову другой в часослове XV века

Подмену в средневековой миниатюре обнаружили на инфракрасной фотографии

N+1
Лучшие цитаты о соблазнении и сексе самых знаменитых красавиц всех времен Лучшие цитаты о соблазнении и сексе самых знаменитых красавиц всех времен

Ты бы онемел от смущения, если бы тебе довелось заговорить с одной из них!

Maxim
«Царь-батюшка»: почему мы относимся к властям как к родителям «Царь-батюшка»: почему мы относимся к властям как к родителям

Вы часто говорите, что в ваших проблемах виноваты власти?

Psychologies
Какими были древнейшие инструменты для татуировок из птичьих костей Какими были древнейшие инструменты для татуировок из птичьих костей

Ученые: древние индейцы использовали кости индейки для нанесения татуировок

Популярная механика
Как худеть на сиртфуд-диете Как худеть на сиртфуд-диете

Польза и вред сиртфуд-диеты

Лиза
Советы от противного. 10 совершенно бесчестных способов соблазнения Советы от противного. 10 совершенно бесчестных способов соблазнения

10 бесчестных способов соблазнения

Maxim
Открыть в приложении