14 августа 2007, 10:40

Создан оптический микроскоп с разрешением десять нанометров

Немецкие ученые Штефан Хелль (Stefan Hell) и Мариано Босси (Mariano Bossi) из Института биофизической химии разработали новый оптический микроскоп.
Данный микроскоп позволяет наблюдать объекты размером около десяти нанометров и получать высококачественные трехмерные изображения, сообщается в журнале Angewandte Chemie.

До недавнего времени разрешение оптических микроскопов было ограничено длиной волны света. Увидеть объекты размером менее 200 нанометров (минимальной длины волны ближнего ультрафиолетового излучения) было возможно только при помощи неоптических методов, например, электронной микроскопии, однако эти методы имели свои ограничения, в частности, в отличие от оптических, не позволяли работать с целыми и тем более живыми клетками.

В 2006 году Штефан Хелль шагнул за 200-нанометровый барьер, создав микроскоп, в котором молекулы при помощи специально подобранного очень короткого импульса переводятся из "темного" состояния в "светлое", при котором они излучают энергию, люминесцируют. Излучаемый свет фиксируется наблюдателем, который тем самым может получать данные об объектах размером значительно меньше 200 нанометров. За эту разработку, наноскоп, Штефан Хелль получил немецкую "Премию будущего".

Теперь группа Хелля разработала похожий метод, в котором в случайном порядке возбуждаются и люминесцируют отдельные молекулы. Излучаемые ими фотоны фиксируются камерой, затем "засвеченные" молекулы гаснут и начинают люминесцировать соседние. Этот процесс повторяется много раз, пока отдельные точки, найденные благодаря люминесценции, не образуют общую картинку.

Для "возбуждения" молекул может использоваться либо один фотон ультрафиолетовой, либо два фотона красной части спектра. Возбуждение двумя фотонами можно проводить в очень тонком слое, что позволяет изучать живые ткани слой за слоем, впоследствии соединяя слои в единую трехмерную картинку. Разрешение изображений, получаемых при помощи наноскопии, может достигать 10-30 нанометров.