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

На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков На борту затонувшего средневекового китайского судна нашли сосуды из-под алкогольных напитков

Находки, собранные во время раскопок средневекового судна «Наньхай №1»

N+1
И себе, и людям И себе, и людям

Что такое социальное предпринимательство в России?

Harper's Bazaar
Лисица поймала рыбу-пилу Лисица поймала рыбу-пилу

Завезенные в Австралию обыкновенные лисицы могут охотиться на рыб-пил

N+1
TikTok против Трампа: как соцсеть для подростков угодила в политический скандал, который мог стоить ей части бизнеса TikTok против Трампа: как соцсеть для подростков угодила в политический скандал, который мог стоить ей части бизнеса

Как TikTok победил в войне с Дональном Трампом, переживая корпоративную драму?

Forbes
Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты Новое исследование: мат улучшает спортивные результаты

Как «матюки» во время физических нагрузок помогают превзойти свои возможности

Maxim
Пикантные фото Ходченковой, Лебедевой и других звезд фильма «Любовь без размера» Пикантные фото Ходченковой, Лебедевой и других звезд фильма «Любовь без размера»

Горячие фото звезд фильма «Любовь без размера»

Cosmopolitan
Яблочная диета: сбрось 10 кг за неделю! Яблочная диета: сбрось 10 кг за неделю!

Яблочная диета поможет похудеть за неделю на 10 кг

Cosmopolitan
Дрису Ван Нотену 63. Что главного сделал дизайнер Дрису Ван Нотену 63. Что главного сделал дизайнер

Дрис Ван Нотен никогда не хотел быть большим игроком индустрии

GQ
Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь Почему мы устаем от близких отношений и как себе помочь

«Любовь к родственникам измеряется километрами» — в этой шутке есть доля правды

Psychologies
Сомалийское побережье оказалось крупным перевалочным пунктом средневековой торговли Сомалийское побережье оказалось крупным перевалочным пунктом средневековой торговли

Археологи обнаружили крупные поставки импортных товаров для торговли

N+1
5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние 5 совершенно обычных предметов, на которых люди сделали состояние

Самые знаменитые случаи незаслуженного обогащения

Maxim
История одной песни: «One» Metallica, 1988 История одной песни: «One» Metallica, 1988

Как Metallica создала первый в своей истории на песню One

Maxim
Двусторонняя ткань охладила и согрела имитацию человеческой кожи Двусторонняя ткань охладила и согрела имитацию человеческой кожи

Инженеры создали текстиль, одна сторона которого охлаждает, а другая согревает

N+1
От «Красных» до «Чернобыля»: 5 фильмов о русских, снятых иностранцами От «Красных» до «Чернобыля»: 5 фильмов о русских, снятых иностранцами

Международный кинематограф нередко обращается к судьбе России

GQ
10 сцен из советского кино, которые поймут только взрослые 10 сцен из советского кино, которые поймут только взрослые

Эти сцены из кино, которые поймут только люди, жившие в СССР

Psychologies
Кто такие интимофобы или Почему ты до сих пор не женат Кто такие интимофобы или Почему ты до сих пор не женат

Мы научим тебя оправдываться перед родителями, выклянчивающими у тебя внуков

Maxim
Консервный нож для немцев: 7 фактов о самой страшной советской самоходке Консервный нож для немцев: 7 фактов о самой страшной советской самоходке

Боевой путь ИСУ-152 — от Берлина до Чернобыля

Maxim
Как защитить себя от губительного воздействия стресса Как защитить себя от губительного воздействия стресса

Как защитить себя и свое здоровье от стресса

Psychologies
7 стилей поведения в рабочих конфликтах 7 стилей поведения в рабочих конфликтах

Когда мы работаем в коллективе, разногласия неизбежны

Psychologies
О потерях говорить рано, но разработчики и рекламодатели напряжены: первые результаты запрета на сбор IDFA в iOS 14.5 О потерях говорить рано, но разработчики и рекламодатели напряжены: первые результаты запрета на сбор IDFA в iOS 14.5

Некоторые называют новые правила Apple «атомной бомбой»

VC.RU
17 удивительных фактов о джинсах в их день рождения 17 удивительных фактов о джинсах в их день рождения

Подборка интересных фактов о самой классной в мире одежде

Maxim
Сухой закон Сухой закон

Как уменьшить выделение пота в жару и справиться с неприятным запахом?

Добрые советы
10 неожиданных современных фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне — в том числе из Эстонии, Финляндии и Южной Кореи 10 неожиданных современных фильмов о Великой Отечественной и Второй мировой войне — в том числе из Эстонии, Финляндии и Южной Кореи

Современные фильмы о войны, снятые с неожиданных ракурсов

Esquire
155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно? 155-килограммовая Тесс Холлидей страдает от анорексии: как это возможно?

Модель плюс-сайз Тесс Холлидей болеет анорексией, которая бывает только у худых!

Cosmopolitan
Гора серебряная Гора серебряная

Как добывают благородные металлы

Популярная механика
«Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом «Меркель, введи войска». Может ли Европа что-то поделать с белорусским режимом

Борьба с авторитарными режимами напоминает борьбу с наркотиками

СНОБ
От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена От Алисы в Стране чудес до Мюнхгаузена

8 совсем не сказочных психических расстройств со сказочными названиями

Лиза
История бизнеса, который позволяет не сомневаться в себе История бизнеса, который позволяет не сомневаться в себе

Как Юлия Мальгинова открыла онлайн-магазин нижнего белья «Тушé»

Домашний Очаг
5 спин-оффов, которые превзошли наши ожидания 5 спин-оффов, которые превзошли наши ожидания

«Лучше звоните Солу», «Рэтчед» и другие блестящие спин-оффы

GQ
Как Алан Рикман работал над ролью Северуса Снейпа в Как Алан Рикман работал над ролью Северуса Снейпа в

Как Алан Рикман воплотил на экране роль профессора Снейпа?

Esquire
Открыть в приложении