Преодоление дифракционного предела в микроскопии
Дифракционный предел, описанный Аббе, ограничивает разрешение традиционных оптических микроскопов приблизительно на уровне длины волны света, что составляет около 200–250 нанометров для видимого света. Однако с начала 21 века в микроскопии достигнуты значительные успехи, позволяющие превосходить этот предел.
Технологии суперразрешения
Методы суперразрешения, такие как STED (стимулированное эмиссионное подавление) и PALM/STORM (методы основанные на точечном освещении и регулярной локализации молекул), позволили значительно улучшить разрешение в оптической микроскопии. Так, STED использует два лазера для сужения области флуоресценции, а PALM/STORM основаны на последовательном включении и отключении флуоресцентных молекул для создания высокоточных изображений на нанометровых масштабах.
Безфлуоресцентные методы
Безфлуоресцентные методы также предоставляют возможности для повышенного разрешения. Техника, использующая когерентное рассеяние и преобразования Фурье, позволяет создавать изображения с разрешением ниже дифракционного предела без необходимости использования флуоресцентных меток.
Расширение возможностей материалов и вычислений
Современные достижения в материалах, таких как мета-материалы, и вычислительные техники, включая алгоритмы реконструкции изображений, играют ключевую роль в расширении возможностей микроскопии.
Таким образом, современная микроскопия идеально сочетает в себе развитие технологий, математических подходов и материаловедения для преодоления барьеров, ранее считавшихся непреодолимыми.
Популярные термины: суперразрешение, дифракционный предел, флуоресцентная микроскопия.
Категория: Физика
Теги: оптическая микроскопия, нанотехнологии, суперразрешение