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

Древнему жителю Китаю ампутировали ногу в наказание Древнему жителю Китаю ампутировали ногу в наказание

Ампутацию считают древнейшей хирургической операцией

N+1
«Четырехдневка» — реальность или мечта? Где эта система уже работает, и что говорят ученые «Четырехдневка» — реальность или мечта? Где эта система уже работает, и что говорят ученые

Чем хороша четырехдневная рабочая неделя?

Популярная механика
Женщины-фридайверы из Южной Кореи адаптировались для жизни под водой Женщины-фридайверы из Южной Кореи адаптировались для жизни под водой

Чем отличаются женщины общины хэнё от кореянок, живущими на материке

ТехИнсайдер
Нам нужна одна легенда Нам нужна одна легенда

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

Weekend
Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать Укус осы: правила первой помощи и 8 советов, как его избежать

Большой угрозы укус осы не представляет, но есть исключения

РБК
Страшно интересно Страшно интересно

В фильмах ужасов происходит мало веселого, но они нам нравятся. Почему?

Psychologies
10 лучших советских мультфильмов про кошек и собак 10 лучших советских мультфильмов про кошек и собак

Главные советские мультфильмы о кошках и собаках: рейтинг

Maxim
Завершение Европы Завершение Европы

Элиас Канетти как зеркало исчезнувшего континента

Weekend
Мобильный топ: 10 лучших игр для смартфонов на Android Мобильный топ: 10 лучших игр для смартфонов на Android

Десятка самых интересных мобильных игр

CHIP
Дом среди сосен Дом среди сосен

Дом рядом с горнолыжным курортом

SALON-Interior
Ученые установили, почему женщинам сложнее достичь оргазма, чем мужчинам Ученые установили, почему женщинам сложнее достичь оргазма, чем мужчинам

Что эволюция сделала с женским оргазмом

Maxim
Была танцовщицей, стала сектанткой: как сложилась судьба знаменитой Гюльчатай Была танцовщицей, стала сектанткой: как сложилась судьба знаменитой Гюльчатай

Вся страна полюбила младшую жену Абдуллы, но юная актриса перестала сниматься

Cosmopolitan
9 способов оставаться активными для тех, кто не любит спорт 9 способов оставаться активными для тех, кто не любит спорт

Если вы не любите ходить на спорт, то спорт может прийти к вам

Psychologies
Топ-10 стран, в которых экспатам больше всего нравится жить и работать Топ-10 стран, в которых экспатам больше всего нравится жить и работать

Насколько счастливы живущие и работающие за границей специалисты

Inc.
От вызова обществу до элемента люкса: как пирсинг вновь стал модным От вызова обществу до элемента люкса: как пирсинг вновь стал модным

Дизайнеры со всего мира настойчиво возвращают в моду пирсинг

РБК
«Выстрелил, уехал…»: 7 фактов о самой трусливой самоходке Второй мировой «Выстрелил, уехал…»: 7 фактов о самой трусливой самоходке Второй мировой

История американской «Ведьмы»

Maxim
Как выглядят мужья красоток «ВИА Гры»: Брежневой, Джанабаевой, Найник и других Как выглядят мужья красоток «ВИА Гры»: Брежневой, Джанабаевой, Найник и других

Кому повезло завоевать сердца красоток из «ВИА Гры»

Cosmopolitan
Акулы сориентировались по магнитной карте Акулы сориентировались по магнитной карте

Акулы смогли найти дорогу домой по магнитному полю Земли

N+1
Стресс связали с забыванием ложной информации Стресс связали с забыванием ложной информации

Человек забывает ложную информацию, воспринятую в состоянии тревоги

N+1
Как защитить себя от губительного воздействия стресса Как защитить себя от губительного воздействия стресса

Как защитить себя и свое здоровье от стресса

Psychologies
Продукты с отрицательной калорийностью Продукты с отрицательной калорийностью

Продукты с отрицательной калорийностью - миф это или правда? Пора разобраться

Cosmopolitan
«Смерть — профессиональная травма летчика»: отрывок из нового романа Дмитрия Быкова «Истребитель» «Смерть — профессиональная травма летчика»: отрывок из нового романа Дмитрия Быкова «Истребитель»

Глава из романа Дмитрия Быкова «Истребитель» о советских летчиках 1930-х годов

Forbes
Закон бутерброда Закон бутерброда

Как сделать себе сэндвич из правильных продуктов

Добрые советы
От 13 тысяч рублей к 100: как я ушла в IT и стала получать в семь раз больше От 13 тысяч рублей к 100: как я ушла в IT и стала получать в семь раз больше

Можно ли в 30 лет кардинально поменять свою жизнь, освоив новую профессию?

Cosmopolitan
Что советское противотанковое ружье могло пробить Что советское противотанковое ружье могло пробить

Как об стенку горох?

Maxim
На 10 девчонок 12 ребят: как ограничение рождаемости в Китае привело к дефициту женщин На 10 девчонок 12 ребят: как ограничение рождаемости в Китае привело к дефициту женщин

Как в Китае возник гендерный дисбаланс и изменилось положение женщин

Forbes
По пути Израиля: почему российским стартапам нужно перебираться за рубеж По пути Израиля: почему российским стартапам нужно перебираться за рубеж

Российские компании стали примерять на себя модель Израиля

Forbes
Девчонки на серфе и симфония шума: 10 самых интересных фильмов Beat Film Festival Девчонки на серфе и симфония шума: 10 самых интересных фильмов Beat Film Festival

Моби на кушетке у психоаналитика, влюбленный Тимоти Лири и девчонки на серфах

Forbes
«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
«Сказал девушке, что придумал звук камеры на iPhone — она лишь странно посмотрела»: история саунд-дизайнера Джима Рикса «Сказал девушке, что придумал звук камеры на iPhone — она лишь странно посмотрела»: история саунд-дизайнера Джима Рикса

Джим Рикс придумал звуки щелчка камеры iPhone и приветствия Mac

VC.RU
Открыть в приложении