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 берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов У берегов Явы обнаружили обломки черепов поздних эректусов

Впервые были описаны фрагменты черепов архаичных людей, поднятые у острова Ява

N+1
Как выстраивать личные границы в отношениях с родителями? Как выстраивать личные границы в отношениях с родителями?

Почему даже во взрослом возрасте нам бывает непросто общаться с родителями

Psychologies
Пасту для ассирийских табличек для письма сделали из воска и аурипигмента Пасту для ассирийских табличек для письма сделали из воска и аурипигмента

Чем покрывали деревянные дощечки для письма в Древней Месопотамии?

N+1
Следы гравитационных волн помогут найти космические струны Следы гравитационных волн помогут найти космические струны

Космос должен быть полон трещин в пространстве-времени

Популярная механика
Изогнутый экран смартфона — это удобно? Изогнутый экран смартфона — это удобно?

Стоит ли покупать смартфоны с изогнутыми экранами?

CHIP
5 книг от мировых психологов: как исправить ошибки и разобраться в чувствах 5 книг от мировых психологов: как исправить ошибки и разобраться в чувствах

Подборка книг, которые помогут разобраться в себе без посещения специалиста

Популярная механика
Светит, но не греет Светит, но не греет

Как защититься от вредного воздействия солнца?

Добрые советы
Огромный курган в Сирии оказался древнейшим военным мемориалом Огромный курган в Сирии оказался древнейшим военным мемориалом

При раскопках Телль Банат обнаружили многослойное захоронение тысяч мужчин

N+1
Греет, но не пригорает. Климатические парадоксы 2020 года Греет, но не пригорает. Климатические парадоксы 2020 года

Минувший год дал почву для раздумий многочисленной армии климатологов

СНОБ
8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне 8 неожиданных старых фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне

Подборка самых необычных военных фильмов прошлых лет

Esquire
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
Космический Черниговский Космический Черниговский

Академик Владимир Черниговский — визионер и провидец

Собака.ru
Стресс связали с забыванием ложной информации Стресс связали с забыванием ложной информации

Человек забывает ложную информацию, воспринятую в состоянии тревоги

N+1
Вы свободны! Вы свободны!

От чего зависит независимость российских фрилансеров и их будущее

РБК
Что делать, если машину повредили на мойке. Инструкция и советы Что делать, если машину повредили на мойке. Инструкция и советы

Кто ответит за повреждения, которые обнаружились на автомобиле после мойки?

РБК
Человек в красной феске Человек в красной феске

Поговорим о Роберте Рафаиловиче Фальке

Наука и жизнь
Делай ноги! Как вырасти на 10 сантиметров и даже больше Делай ноги! Как вырасти на 10 сантиметров и даже больше

Больно, долго, дорого, но потом ты сам себе будешь завидовать

Maxim
«Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы «Стрела летит не в вас»: как отвечать на сложные и неприятные вопросы

Как правильно реагировать на неуместный комментарий

Forbes
Даосская «суперсила» Дэ: создаем гармонию внутри и снаружи Даосская «суперсила» Дэ: создаем гармонию внутри и снаружи

Какие практики помогают приблизиться к состоянию гармонии

Psychologies
Квадратная грудь, стертые уши и колени: звезды, которые перестарались с ретушью Квадратная грудь, стертые уши и колени: звезды, которые перестарались с ретушью

Знаменитые женщины — поклонницы модных приложений для обработки фото

Cosmopolitan
Прекрасное в ущербном: как японский принцип кинцуги улучшит вашу жизнь Прекрасное в ущербном: как японский принцип кинцуги улучшит вашу жизнь

Отрывок из книги «Японизм» Ниими Лонгхёрст о японском мировоззрении

Forbes
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
Почему ваш смартфон заряжается так долго: 8 самых популярных причин Почему ваш смартфон заряжается так долго: 8 самых популярных причин

Причин, которые могут повлиять на длительность зарядки смартфона

CHIP
Что такое синдром информационной усталости и как его преодолеть Что такое синдром информационной усталости и как его преодолеть

Разбираемся, как сохранить продуктивность и здоровье в непрерывном инфопотоке

РБК
Ложный след: почему ужесточение оборота оружия не поможет предотвратить трагедии в школах Ложный след: почему ужесточение оборота оружия не поможет предотвратить трагедии в школах

Ужесточение оборота оружия не повлияет на уровень насилия в школах

Forbes
Подарок молодым хозяйкам Подарок молодым хозяйкам

История книги Елены Молоховец, научившей общество питаться дешево и вкусно

Вокруг света
Последнее танго Дон Жуана. О новом спектакле Дмитрия Крымова «Моцарт Последнее танго Дон Жуана. О новом спектакле Дмитрия Крымова «Моцарт

Этот спектакль стал главной сенсацией Москвы

СНОБ
Одна вокруг света: крутой спуск и теплый прием в Медном каньоне Одна вокруг света: крутой спуск и теплый прием в Медном каньоне

118-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
9 способов справиться с ночной тревожностью 9 способов справиться с ночной тревожностью

Как заставить мозг «умолкнуть» и позволить вам поспать

Psychologies
Необычные секс-традиции Древней Индии Необычные секс-традиции Древней Индии

Кое-что из этого индусы практикуют до сих пор…

Maxim
Открыть в приложении