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

У горных горилл насчитали шестьдесят три жеста У горных горилл насчитали шестьдесят три жеста

Ученые описали жестовый репертуар диких горных горилл

N+1
Возвращение волков в штат Висконсин снизило число ДТП с участием оленей Возвращение волков в штат Висконсин снизило число ДТП с участием оленей

Волки регулируют численность оленей и заставляют их реже выходить на дороги

N+1
На кроманьонской стоянке в Кракове насчитали остатки как минимум 113 мамонтов На кроманьонской стоянке в Кракове насчитали остатки как минимум 113 мамонтов

Ученые проанализировали останки животных из граветтийского Краков-Спадзиста

N+1
Против Смуты Против Смуты

Жители Нижнего Новгорода во главе с Кузьмой Мининым против поляков

Дилетант
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Третий цвет Третий цвет

Однокомнатная квартира в стиле фьюжн

Идеи Вашего Дома
Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд Исследование: сотрудники-звезды снижают эффективность команд

Звезды в коллективе могут стать как благом, так и проклятием

Inc.
Питание солнцем и саентология: секты и учения, с которыми связаны звезды Питание солнцем и саентология: секты и учения, с которыми связаны звезды

Знаменитости, связавшиеся с сектами и духовными учениями

Cosmopolitan
«Воспитывать должны родители, а не контент»: интервью с создателями мультфильма «Маша и Медведь» «Воспитывать должны родители, а не контент»: интервью с создателями мультфильма «Маша и Медведь»

Интервью с режиссером мультсериала «Маша и Медведь» – Натальей Малыгиной

Forbes
Как аудиоформаты завоевывают рынок и зачем они нужны Как аудиоформаты завоевывают рынок и зачем они нужны

Что происходит с рынком аудиоформатов в России и за ее пределами?

СНОБ
13 фраз, которые могут заставить вас сомневаться в своей адекватности 13 фраз, которые могут заставить вас сомневаться в своей адекватности

Как понять, что за чужой любовью и заботой скрываются манипуляции

Psychologies
Актриса Александра Черкасова-Служитель — об определении «не типаж» Актриса Александра Черкасова-Служитель — об определении «не типаж»

Актриса и модель Александра Черкасова-Служитель

РБК
Главное чудо Главное чудо

Даже в далеком зауральском городке дети спорят о тайнах Вселенной

СНОБ
Мои глаза! Как пилинги и «уколы красоты» могут привести даже к потере зрения Мои глаза! Как пилинги и «уколы красоты» могут привести даже к потере зрения

Безопасная косметология: как избежать осложнений после процедур

Cosmopolitan
Список надежды Список надежды

Forbes представляет третий российский рейтинг молодых и перспективных до 30 лет

Forbes
Новый TikTok-тренд: жидкий хлорофилл для очищения кожи — мнение экспертов Новый TikTok-тренд: жидкий хлорофилл для очищения кожи — мнение экспертов

Поможет ли вода с хлорофиллом, чтобы избавиться от высыпаний и розацеи?

Cosmopolitan
Рост юрского динозавра связали с условиями окружающей среды Рост юрского динозавра связали с условиями окружающей среды

Палеонтологи исследовали гистологические срезы костей раннеюрского динозавра

N+1
Мы сделали это за тебя: 6 самых главных неловких вопросов урологу Мы сделали это за тебя: 6 самых главных неловких вопросов урологу

Если вдруг тебе неудобно задавать вопросы интимного характера врачу

Playboy
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
Близкая карликовая галактика оказалась похожа на галактики молодой Вселенной Близкая карликовая галактика оказалась похожа на галактики молодой Вселенной

Карликовая галактика поможет изучить процессы, происходившие во Вселенной

N+1
Никаких советов! О чем нельзя говорить беременным и молодым мамам Никаких советов! О чем нельзя говорить беременным и молодым мамам

Что не стоит говорить маме, чтобы не нарваться на грубость

Cosmopolitan
Чувствительные Раки и энергичные Весы: характер ребенка и его знак зодиака Чувствительные Раки и энергичные Весы: характер ребенка и его знак зодиака

Лучше понять маленького человека поможет его знак зодиака

Cosmopolitan
Нейроодежда, фото глазами и вечная жизнь: будущее наступило сейчас Нейроодежда, фото глазами и вечная жизнь: будущее наступило сейчас

Подростки придумали целую серию футуристических проектов

Seasons of life
«Почему бы правительству не начать просто пользоваться этими деньгами?»: бизнес о предложении изъять у металлургов 100 млрд рублей «Почему бы правительству не начать просто пользоваться этими деньгами?»: бизнес о предложении изъять у металлургов 100 млрд рублей

Андрей Белоусов заявил о плане нового изъятия у металлургических компаний

Forbes
Части тела: 5 важных книг о нашем теле Части тела: 5 важных книг о нашем теле

Какую роль в нашем теле играют микробы? Что скрывает кожа? Как устроен кишечник?

Популярная механика
Химия, генетика, дендрология: как работают современные археологи Химия, генетика, дендрология: как работают современные археологи

Современная археология использует многочисленные достижения науки и техники

Популярная механика
Крепко стоят на глиняных ногах Крепко стоят на глиняных ногах

Искусство лепки и обжига из хобби превращается в часть фэшн-индустрии

Vogue
Возвращение Андрея Сахарова: почему нынешняя власть боится его не меньше советской Возвращение Андрея Сахарова: почему нынешняя власть боится его не меньше советской

Сахаров переворачивал традиционную для России иерархию ценностей

Forbes
«Живопись — легальная взятка»: коллекционер Валерий Дудаков о вкусах бизнесменов 90-х «Живопись — легальная взятка»: коллекционер Валерий Дудаков о вкусах бизнесменов 90-х

Сколько тратили на искусство российские бизнесмены 1990-х?

Forbes
Эксперимент: можно ли стирать кроссовки в стиральной машине Эксперимент: можно ли стирать кроссовки в стиральной машине

Можно ли постирать обувь в стиральной машине

CHIP
Открыть в приложении