Оптическая микроскопия выходит на новый уровень

Группа разработчиков из Калифорнийского технологического института под руководством Стивена Куэйка (Stephen Quake) усовершенствовала технологию флуоресцентной микроскопии ближнего поля, благодаря которой ученые смогли наблюдать отдельные молекулы ДНК с пространственным разрешением менее 10 нм.

Результаты работы опубликовал журнал Physical Review Letters. В статье авторы описали технологию безапертурной сканирующей оптической микроскопии ближнего поля (английская аббревиатура ANSOM) и методику фазовой фильтрации, которая устраняет последствия флуктуаций флуоресценции.

В обычных оптических микроскопах используются линзы, свойства которых и ограничивают разрешающую способность, и самым важным параметром является длина световой волны (т.н дифракционный предел). В микроскопах ближнего поля это ограничение отсутствует, и за последние 20 лет оптически микроскопы работают с разрешением в 2-4 раза лучше дифракционного предела. Рекордный результат пространственного разрешения за этот период составил 20 нм.

Наблюдение отдельных ДНК в опытах калифорнийских ученых фактически стало самой надежной проверкой работоспособности нового метода. С помощью других методов оптической микроскопии этого сделать не удавалось.

Д-р Куэйк считает, что у нового варианта микроскопии огромные перспективы, особенно в исследованиях по клеточной и молекулярной биологии и нанотехнологиях. Микроскопы могут быть усовершенствованы, и тогда разрешение приблизится к тому, что дает электронная микроскопия. Но при этом оптическая микроскопия даст возможность наблюдать процессы в живой клетке.

Ученые подчеркивают также, что разработка метода фазовой фильтрации может пригодиться в создании наноантенн или сверхострых углеродных зондов из нанотрубок, сообщает PhysOrg.