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

Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры

Чем ученых заинтересовал один из артефактов на стоянке Амьен-Ренанкур-1

N+1
Сергей Лукьяненко: Предел Сергей Лукьяненко: Предел

Отрывок из новой книги Сергея Лукьяненко «Предел», продолжения романа «Порог»

СНОБ
Как можно укрепить колени, уменьшить их скованность и ломоту с возрастом Как можно укрепить колени, уменьшить их скованность и ломоту с возрастом

Атрофия особенно сильно сказывается на коленях. Почему?

ТехИнсайдер
Сооснователь Netflix: Ваша идея — отстой. Но это вообще не важно Сооснователь Netflix: Ваша идея — отстой. Но это вообще не важно

Вы должны перестать думать и начать делать

Inc.
Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций

Социальное дистанцирование не защищает от инфекций. А что защищает?

ТехИнсайдер
30 до 30. Музыка 30 до 30. Музыка

Список Forbes молодых и перспективных россиян. Музыка

Forbes
Невоспроизводимость научных статей только увеличила их цитируемость Невоспроизводимость научных статей только увеличила их цитируемость

Невоспроизводимую статью цитируют на 153 раза больше, чем воспроизводимую

N+1
Малая земля Малая земля

Крохотный остров под боком у Ибицы обзавелся виллой с коллекцией искусства

AD
Нейтрино ловят на глубине Нейтрино ловят на глубине

Как выглядят современные нейтринные детекторы

Наука и жизнь
Юмор, анекдоты и личный пример: как не отбить у ребенка желание учиться Юмор, анекдоты и личный пример: как не отбить у ребенка желание учиться

Стремление учиться заложено в человека природой, его нужно только сохранить

Популярная механика
Романтик с большой дороги: как дизайнер из Томска зарабатывает на фотографиях несуществующих людей Романтик с большой дороги: как дизайнер из Томска зарабатывает на фотографиях несуществующих людей

Зачем россиянин, живущий в Аргентине, охотится за лицами людей по всему миру?

Forbes
Агнец и виноград Агнец и виноград

Мясо и вино соединились в традиционном праздничном блюде – чакапули

Вокруг света
Секреты похудения многодетных мам: Оксаны Самойловой, Марии Погребняк и других Секреты похудения многодетных мам: Оксаны Самойловой, Марии Погребняк и других

Как популярные мамы успевают не только заботиться о самых близких, но и о себе

Cosmopolitan
Лучшие офлайн-игры на Андроид: играем без интернета Лучшие офлайн-игры на Андроид: играем без интернета

Обзор лучших игр для смартфона, для игры в которые не нужен интернет

CHIP
Как использовать эмоции себе во благо: подсказки коуча Как использовать эмоции себе во благо: подсказки коуча

Язык эмоций поможет нам использовать свое состояние себе же на пользу

Psychologies
Бусины из золота и сердолика указали на торговлю между Мозамбиком и Индией в Средние века Бусины из золота и сердолика указали на торговлю между Мозамбиком и Индией в Средние века

Суахили с Ибо были включены в международную торговлю уже в начале II тысячелетия

N+1
Шутовская свадьба, ставшая настоящей: история любви князя и карлицы Шутовская свадьба, ставшая настоящей: история любви князя и карлицы

История шутовской свадьбы в Ледяном доме

Cosmopolitan
Повышение тарифов, навязанные услуги и торговля в кредит: от чего договор с брокерами не защищает инвесторов Повышение тарифов, навязанные услуги и торговля в кредит: от чего договор с брокерами не защищает инвесторов

Большинство договоров с инвесторами защищает исключительно права брокера

Forbes
Вин Дизель: «Пока валяешься на земле, чей-то ботинок непременно заедет тебе по роже» Вин Дизель: «Пока валяешься на земле, чей-то ботинок непременно заедет тебе по роже»

Вин Дизель — о том, почему очередную часть франшизы «Форсаж» нельзя пропускать

Esquire
5 разрушительных моделей поведения нарциссов, психопатов и макиавеллистов 5 разрушительных моделей поведения нарциссов, психопатов и макиавеллистов

Какие закономерности в поведении нарциссов и психопатов выявили психологи?

Psychologies
Как перестать бояться возраста? Рассказывает Михаил Лабковский Как перестать бояться возраста? Рассказывает Михаил Лабковский

Страх возраста — это страх остаться один на один с собой

Cosmopolitan
«Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?» «Нужно стремиться к радикальным прорывам, иначе как достичь результата?»

Высказывания известных предпринимателей о ведении инновационного бизнеса

РБК
Императорский паланкин Императорский паланкин

Работы художника Яня Либэня стали эталоном придворного портретного искусства

Дилетант
Ипотека на двоих: готовы ли вы к ней финансово? Ипотека на двоих: готовы ли вы к ней финансово?

Как понять, что ваша пара готова к ипотеке

Psychologies
Феминистка, стрелявшая в императора по его просьбе: история Энни Оукли Феминистка, стрелявшая в императора по его просьбе: история Энни Оукли

Энни Оукли по прозвищу «Малышка Меткий Выстрел»

Cosmopolitan
Улетели в космос в водолазных костюмах: сможет ли самоирония спасти «Форсаж 9» Улетели в космос в водолазных костюмах: сможет ли самоирония спасти «Форсаж 9»

Что человечество ищет в «Форсаже»?

Forbes
Зоологи предложили вернуть ягуаров на юго-запад США Зоологи предложили вернуть ягуаров на юго-запад США

Возвращение ягуаров поможет сохранить вид и пойдет на пользу экосистемам

N+1
Не взлетим, так поплаваем Не взлетим, так поплаваем

Пять идеальных маршрутов для яхтенных путешествий в 2021 году

Forbes Life
Нет гендиректора, а зарплату определяют коллеги: компания из Аргентины с 85 сотрудниками работает без руководителей Нет гендиректора, а зарплату определяют коллеги: компания из Аргентины с 85 сотрудниками работает без руководителей

Работа, где нет руководителей, а зарплату устанавливают сами сотрудники

VC.RU
«Мой кайф — в игре математического разума»: кто такие хоббисты и как они зарабатывают на программах лояльности «Мой кайф — в игре математического разума»: кто такие хоббисты и как они зарабатывают на программах лояльности

Как устроен хоббизм и представляет ли он угрозу для банков?

Forbes
Открыть в приложении