Digital Tlami Tank (TDT)

Mikroskopio preter la limo de distingivo

La pola-israela teamo gvidata de Dr. Radek Łapkiewicz de la Fizika Fakultato de la Universitato de Varsovio prezentis novan revolucian mikroskopian metodon, kiu teorie havas neniun rezolucian limon en la revuo "Optica".

La esplorado estis anoncita de la Fondaĵo por Pola Scienco (FNP) en komunikado al PAP. D-ro. Łapkiewicz estas ricevanto de la programo UNUA TEAM.


La disvolviĝo de vivsciencoj kaj medicino postulas observadon de ĉiam pli malgrandaj objektoj - ekzemple la strukturon kaj interagadon de proteinoj en ĉeloj. La specimenoj observitaj ne devas diferenci de la naturaj strukturoj en la korpo - tial la metodoj kaj reakciiloj ne devas esti uzataj tro agreseme.
La klasika optika mikroskopo havas nesufiĉan rezolucion. Pro la ondolongo de lumo, tia mikroskopo ne permesas bildigon de strukturoj pli malgrandaj ol ĉirkaŭ 250 nanometroj (duono de la ondolongo de verda lumo). Objektoj pli proksimaj ne plu distingiĝas. Ĉi tio estas la tiel nomata difrakta limigo.
La elektronika mikroskopo havas rezolucion plurajn grandajn ordojn pli altan ol luma mikroskopo, sed ĝi permesas al ni nur observi mortintajn objektojn, kiuj estas metitaj en vakuo kaj bombarditaj per elektrona radio. Ne temas pri studado de vivantaj organismoj aŭ procezoj nature okazantaj en ili.

Bildfonto: Optica Vol. 7, Numero 10, pp. 1308-1316 (2020) •https://doi.org/10.1364/OPTICA.399600


La solvo estas alt-rezolucia fluoreskeca mikroskopo (esploroj pri disvolvi ĉi tiun bildan areon gajnis la Nobel-premion en 2008 kaj 2014). Kiel memorite en la komunikado, pluraj fluoreskecaj mikroskopiaj teknikoj jam ekzistas. PALM, STORM aŭ STED-metodoj estas karakterizitaj per alta distingivo kaj permesas la diferencigon de objektoj, kiuj distancas nur dekduon da nanometroj. Tamen necesas longa ekspona tempo kaj komplika preparado de la biologiaj preparoj. SIM aŭ ISM-mikroskopio, aliflanke, estas facile uzeblaj metodoj, sed kun signife reduktita rezolucio - ili permesas vidi strukturojn nur duoble pli malgrandajn ol la difrakta limo. D-ro. Radek Łapkiewicz de la Kvantuma Optika Laboratorio ĉe la Fakultato de Fiziko en la Universitato de Varsovio kaj Aleksandra Środa kaj Adrian Makowski - studentoj de la Varsovia Universitato de Vivsciencoj - kune kun la teamo de Dan Oron de la Instituto Weizmann en Israelo, plibonigis la ekzistantan ISM metodo kaj enkondukis novan teknologion la super-rezolucia optika fluktuada bildoskana mikroskopio (SOFISM). Ili sukcesis montri, ke la difrakta limo estis superita kvar fojojn, raportis la FNP.

"SOFISM ofertas kompromison inter facileco de uzo kaj rezolucio. Ni kredas, ke nia metodo povas plenigi la niĉon inter kompleksaj, malfacile uzeblaj, tre alt-rezoluciaj teknikoj kaj malalt-rezoluciaj sed facile uzeblaj metodoj. SOFISM ne havas teoria limo de rezolucio, sed ni havas ĝin en nia laboro, ni prezentis rezultojn, en kiuj ni superis la difraktan limon kvar fojojn. En la artikolo ni ankaŭ montris, ke la SOFISM-metodo havas altan potencialon por bildigi tridimensiajn biologiajn strukturojn, "diras D-ro. . Radek Łapkiewicz, kiu estas citita en la komunikado.

La metodo disvolvita de Varsoviaj fizikistoj estas teknike tre alirebla. Sufiĉas - kiel ni legas en la komuniko - iomete modifi la konfokan mikroskopon ofte uzatan en laboratorioj (anstataŭigo de la fotomultiplikato per aro-detektilo SPAD), iomete plilongigi la mezuran tempon kaj ŝanĝi la proceduron pri pritraktado de datumoj.

"Ĝis antaŭ nelonge SPAD-araldetektiloj estis multekostaj kaj neadekvataj por aplikoj kiel la nia. Tiu situacio ŝanĝiĝis lastatempe. Novaj SPAD-detektiloj haveblas ekde la pasinta jaro, kiuj inkluzivas kaj teknologion kaj la prezajn barojn estis forigitaj. Sekve, ni kredas, ke fluoreskeca mikroskopa teknikoj kiel SOFISM povas fariĝi oftaj teknikoj por mikroskopaj ekzamenoj post kelkaj jaroj ". - emfazas D-ro. Łapkiewicz.

La eldonaĵo estas tie trovi.