Разработана экспериментальная методика, расширяющая возможности оптической микроскопии

Разработана экспериментальная методика, расширяющая возможности оптической микроскопии

В стране и миреНаука и техника
Американские учёные сумели добиться разрешения по дальности в 0,5 нм при измерении расстояния между двумя флуоресцирующими молекулами.

Разрешение оптических систем ограничивается известным дифракционным пределом, связанным с длиной волны используемого излучения, и измеряется сотнями нанометров. Электронные микроскопы могут работать и в субнанометровом режиме, но условия такого исследования не слишком хорошо подходят для биологических образцов. Разрешения в 5 нм удавалось достичь при регистрации с помощью ПЗС-устройств отдельных флуоресцентных меток, связанных с биомолекулами.

Авторов рассматриваемой работы заинтересовали возможности совершенствования технологии наблюдений с использованием ПЗС. Как известно, работа ПЗС-матрицы базируется на накоплении заряда под действием света, причём интенсивность потока фотонов определяет объём заряда. Основной проблемой здесь является неравномерность характеристик элементов матриц, которая приводит к «смазыванию» изображения и не позволяет разрешать объекты, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга.

«Мы разработали активную систему обратной связи, которая даёт возможность создать выделенную калиброванную область матрицы, где ошибки, связанные с неравномерностью параметров, уменьшаются до 0,5 нм, — рассказывает участник работ Александрос Перцинидис (Alexandros Pertsinidis) из Калифорнийского университета в Беркли. — Помещая исследуемые молекулы в центр этой области, мы получаем субнанометровое разрешение с помощью совершенно обычного оптического микроскопа».

 

При выключении системы обратной связи изображение смещается в среднем на 0,3 пиксела (19 нм), а в случае её включения — менее чем на 0,01 пиксела (0,64 нм). Снизу показаны молекулы флуоресцирующего красителя цианина, которыми помечены участки двухцепочечной ДНК размером в 20 пар оснований. Масштабная полоска — 320 нм. (Иллюстрация из журнала Nature.)

В настоящее время учёные испытывают новую методику сразу на нескольких биологических образцах: РНК-полимеразе II, катализирующей транскрипцию ДНК, эпителиальном кадгерине, обеспечивающем соединение клеток, белках Ras, связанных с развитием многих видов рака. Авторы также рассчитывают на то, что разработанная ими технология найдёт применение в астрономии, атомной физике и системах фотолитографии.

Вступайте в группу Город Новостей в социальной сети Одноклассники, чтобы быть в курсе самых важных новостей.

всего: 399 / сегодня: 1

Комментарии /0

Смайлы

После 22:00 комментарии принимаются только от зарегистрированных пользователей ИРП "Хутор".

Авторизация через Хутор:



В стране и мире