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

Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре

Палеогенетики секвенировали ДНК похороненных у стен средневекового Болгара

N+1
Вышла из тени: почему Мелинда Гейтс — не просто «жена основателя Microsoft» Вышла из тени: почему Мелинда Гейтс — не просто «жена основателя Microsoft»

Как Мелинда Гейтс стала одной из самых активных защитниц прав женщин

Forbes
Царь ненастоящий! Царь ненастоящий!

Почему ученые отвергли гипотезу об идентификации останков Филиппа II

N+1
«Я разрешила себе любить детей по-разному» «Я разрешила себе любить детей по-разному»

«Кто из детей тебе ближе?» На этот вопрос очень трудно ответить честно

Psychologies
Блогер рассказал, как надо правильно вести себя в Японии, и развеял стереотип о запретах на открытую одежду в общественных местах Блогер рассказал, как надо правильно вести себя в Японии, и развеял стереотип о запретах на открытую одежду в общественных местах

Правила поведения в японском обществе, которые помогут путешественникам

Maxim
На свободную тему На свободную тему

Режиссер Луиза Мутц о темах, которые волнуют современных парижанок

Grazia
17 удивительных фактов о Volkswagen в день рождения фирмы 17 удивительных фактов о Volkswagen в день рождения фирмы

А что ты не знаешь про «народный автомобиль»?

Maxim
«Русский всадник в парадигме власти» «Русский всадник в парадигме власти»

Отрывок из книги Бэллы Шапиро о формировании культуры всадничества в России

N+1
5 признаков людей с высоким эмоциональным интеллектом 5 признаков людей с высоким эмоциональным интеллектом

Как сделать так, чтобы эмоции работали на нас

Psychologies
Онлайн-фитнес, технологии машинного обучения и Agritech: в какие проекты инвестирует новый фонд Phystech Leadership Fund Онлайн-фитнес, технологии машинного обучения и Agritech: в какие проекты инвестирует новый фонд Phystech Leadership Fund

Какие проекты пользуются популярностью у инвесторов?

Популярная механика
Легко! Завести служебный роман Легко! Завести служебный роман

Как правило, служебный роман ни к чему хорошему не приводит, но ты исключение

Maxim
«Магический ингредиент»: почему «кровавый» компонент искусственных котлет Impossible Foods критикуют фермеры и экологи «Магический ингредиент»: почему «кровавый» компонент искусственных котлет Impossible Foods критикуют фермеры и экологи

Что не так с искусственным мясом

VC.RU
Кто старое помянет Кто старое помянет

Архитектор построил новый дом на месте старого и отделал его столетними досками

AD
Гендерный сдвиг. Как равноправие полов изменит портрет сексуального преступника Гендерный сдвиг. Как равноправие полов изменит портрет сексуального преступника

К чему приводят гендерные стереотипы, когда речь идет о харассменте

СНОБ
Екатерина Васильева. Непридуманная история Екатерина Васильева. Непридуманная история

Трагичная история актрисы и народной артистки РСФСР Екатерины Васильевой

Караван историй
Кейт и Меган уступили: принцессу Диану назвали самой красивой королевской особой Кейт и Меган уступили: принцессу Диану назвали самой красивой королевской особой

Диана Спенсер признана самой привлекательной королевской особой всех времен

Cosmopolitan
10 самых плохих сериалов на Netflix 10 самых плохих сериалов на Netflix

Самые посредственные сериалы на Нетфликсе по рейтингу imdb

Maxim
75 лет поисков и таинственное письмо: загадочное исчезновение детей Соддеров 75 лет поисков и таинственное письмо: загадочное исчезновение детей Соддеров

В рождественскую ночь 1945 года в доме семьи Соддеров вспыхнул пожар

Cosmopolitan
Машины смерти: как выглядели первые в мире танки Машины смерти: как выглядели первые в мире танки

В битве при Сомме через траншеи впервые поползли танки

Популярная механика
«Великий стратег рассчитал каждый жест»: как появился и почему не исчезает культ Наполеона в России «Великий стратег рассчитал каждый жест»: как появился и почему не исчезает культ Наполеона в России

Профессор Александр Вихров объясняет, почему в России так любят Наполеона

Forbes
Как работают интернет-мошенники и как бороться с цифровыми угрозами Как работают интернет-мошенники и как бороться с цифровыми угрозами

Как обезопасить себя в интернете?

Популярная механика
«Одних технологий недостаточно»​: что раздражает рекламный рынок в Apple и как она зарабатывает на закрытости системы «Одних технологий недостаточно»​: что раздражает рекламный рынок в Apple и как она зарабатывает на закрытости системы

Как Apple зарабатывает на приложениях и что у компании с рекламой?

VC.RU
Любимые женщины звезд сериала «За час до рассвета»: актрисы и близкая подруга Любимые женщины звезд сериала «За час до рассвета»: актрисы и близкая подруга

Кому удалось покорить сердца знаменитых актеров российского кино

Cosmopolitan
7 качеств людей, довольных жизнью 7 качеств людей, довольных жизнью

.Так какие они — люди, пребывающие в ладу с собой и с миром

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

Актриса и модель Александра Черкасова-Служитель

РБК
Хватит ходить с суровым лицом: 7 способов находить причину улыбнуться каждый день Хватит ходить с суровым лицом: 7 способов находить причину улыбнуться каждый день

Отличная профилактика от дурного настроения

Playboy
Продолжение традиций Продолжение традиций

Маленькая двушка, оформленная под сталинский ампир

Идеи Вашего Дома
Kion и «Немцы»: почему стриминг-революция в России забуксовала — на примере сложного политического сериала для взрослых с матом и сексом Kion и «Немцы»: почему стриминг-революция в России забуксовала — на примере сложного политического сериала для взрослых с матом и сексом

О новом сериале Kion «Немцы» и о том, как в России развиваются стриминги

Esquire
VR-кисточка с регулируемой жесткостью позволила погладить виртуального котенка VR-кисточка с регулируемой жесткостью позволила погладить виртуального котенка

Устройство HairTouch, подсоединенное к VR-контроллеру, позволило погладить кота

N+1
«Мы меняем любовников»: голливудские звезды, которые предавали партнеров «Мы меняем любовников»: голливудские звезды, которые предавали партнеров

Истории голливудских звезд, которые изменяли своим партнерам

Cosmopolitan
Открыть в приложении