Американские ученые разработали технологию, позволяющую повысить разрешение обычного светового микроскопа до 40 нм. Для этого они использовали специальный материал, помещающийся под предметное стекло и уменьшающий длину волны падающего света. Метод позволяет наблюдать живые структуры в сверхвысоком разрешении. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Световые микроскопы полезны для визуализации живых клеток, однако объекты меньше 200 нм становятся уже сложно различимы. Хотя существуют и более мощные инструменты, такие как электронные микроскопы, которые позволяют видеть субклеточные структуры, их нельзя использовать для визуализации живых клеток, так как образцы необходимо помещать в вакуумную камеру. Поэтому ученые стремятся найти метод, сочетающий высокое разрешение и безопасность для живых клеток.
Новая технология, разработанная исследователями из Калифорнийского университета в Сан-Диего, позволила повысить разрешение до 40 нм. Под предметное стекло микроскопа ученые поместили гиперболический метаматериал, который состоял из чередующихся слоев серебра и кварцевого стекла толщиной в несколько нанометров. По мере прохождения света через материал его длина волны сокращается и рассеивается, образуя серию случайных узоров с высоким разрешением. Когда образец помещается на предметное стекло, он по-разному освещается световыми узорами. Это создает серию изображений с низким разрешением, которые собираются вместе, а с помощью алгоритма реконструкции получается изображение с высоким разрешением.
Исследователи смогли рассмотреть в микроскоп актиновые филаменты в флуоресцентно меченых клетках, которые нельзя четко различить с помощью простого микроскопа. Технология также позволила четко различать и квантовые точки, расположенные на расстоянии от 40–80 нм. Теперь ученые планируют расширить технологию, чтобы получать трехмерные изображения со сверхвысоким разрешением.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
