Гиперболический метаматериал дает обычному микроскопу сверхвысокое разрешение

Технология также позволила ученым четко различать крошечные флуоресцентные шарики и квантовые точки, расположенные на расстоянии от 40 до 80 нм

0 816

Технология speckle-MAIN, разработанная исследователями Калифорнийского университета в Сан-Диего, включает специально разработанный материал, который сокращает длину света при освещении образца.

Обычные световые микроскопы имеют предел разрешения 200 нанометров (нм), что означает, что любые объекты, расположенные ближе этого расстояния, не будут наблюдаться как отдельные объекты.

И хотя существуют более мощные инструменты, такие как электронные микроскопы, которые позволяют видеть более мелкие структуры, их нельзя использовать для визуализации живых клеток, поскольку образцы необходимо помещать в вакуумную камеру.

«Основная задача — найти технологию, которая имеет сверхвысокое разрешение и безопасна для живых клеток», — говорят исследователи.

Благодаря созданной ими технологии speckle-MAIN обычный световой микроскоп можно использовать для получения изображений живых субклеточных структур с разрешением до 40 нм.

Технология состоит из предметного стекла микроскопа, покрытого светоусадочным материалом, называемым гиперболическим метаматериалом. Он состоит из чередующихся слоев серебра и кварцевого стекла толщиной в несколько нанометров.

По мере прохождения света его длины волн сокращаются и рассеиваются, образуя серию случайных пятнистых узоров с высоким разрешением.

Когда образец помещается на предметное стекло, он по-разному освещается этой серией пятнистых световых узоров.

Это создает серию изображений с низким разрешением, которые захватываются, а затем собираются вместе с помощью алгоритма реконструкции для получения изображения с высоким разрешением.

«Гиперболический метаматериал преобразует с низким разрешением в свет с высоким разрешением», — говорят ученые. «Это очень просто и удобно. Просто поместите образец на материал, а затем поместите все под обычный микроскоп — никаких сложных модификаций не требуется».

Исследователи протестировали свою технологию с помощью коммерческого инвертированного микроскопа.

Они смогли отобразить мелкие детали, такие как актиновые филаменты, в флуоресцентно отмеченных клетках Cos-7 — особенности, которые нельзя четко различить с помощью самого микроскопа.

Технология также позволила ученым четко различать крошечные флуоресцентные шарики и квантовые точки, расположенные на расстоянии от 40 до 80 нм.

«Технология сверхвысокого разрешения имеет большой потенциал для высокоскоростной работы», — заявили исследователи.

«Наша цель — объединить высокую скорость, сверхвысокое разрешение и низкую фототоксичность в одной системе для визуализации живых клеток».

Работа команды была опубликована в журнале Nature Communications.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x