محققان موفق به افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ های نوری شدند

[h=1]محققان موفق به افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ های نوری شدند [/h] ۱۰ دی ماه ۱۳۹۰

​

محققان موسسه «ماکس پلانک» موفق به ارائه روشی برای افزایش قدرت تفکیک میکروسکوپ نوری شدند.

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، موسسه «ماکس پلانک» در آلمان و شرکت «میکروسیستم لایکا» در یک همکاری مشترک قصد دارند تا روش جدیدی را تجاری سازی کنند. این روش، نوعی میکروسکوپ نوری است که با آن می توان اجسام کوچکتر از آنچه را که پیش از این با میکروسکوپ نوری دیده شده بود، مشاهده کرد. این روش مبتنی بر میکروسکوپی تخلیه نشر تحریک شده است که یک دهه قبل توسط «استفان هال» در موسسه «ماکس پلانک» ارائه شد.

میکروسکوپ نوری ابزاری بسیار مفید در حوزه زیست شناسی است، زیرا از آن می توان برای مطالعه سلول های زنده در محیط طبیعی شان استفاده کرد. اما این دستگاه یک محدودیت عمده دارد؛ این دستگاه قادر به تفکیک اجسام کوچکتر از 200 نانومتر نیست که به آن «محدودیت پراش» گفته می شود. برای حل این مشکل یک دهه قبل، «هال» و همکارانش از مرکز شیمی بیوفیزیک موسسه «ماکس پلانک» در آلمان ایده ارائه کردند.



در این روش از میکروسکوپی فلورسانس استفاده شده بود که در آن مولکول مورد نظر را با یک برچسب رنگی مشخص کردند. درصورت تابیدن نور به این مولکول، مولکول از خود نور ایجاد می کند. برای این کار از یک میکروسکوپ کونفوکال استفاده شد که در آن یک دریچه قرار داده شده بود. این دریچه با مهار نورهای زاید، محققان را مطمئن می کرد که نوری که به چشم می رسد، از نمونه برچسب خورده ایجاد شده است. این نمونه در زیر دریچه حرکت داده می شود تا یک تصویر کامل از آن ساخته شود.

قدرت تفکیک این روش، به مینیمم اندازه نقطه تابش بستگی دارد، بنابراین نمی تواند از «محدودیت پراش» فراتر رود. «هال» برای این مشکل ایده جالبی داد. او از یک پرتو ثانویه برای این کار استفاده کرد که این پرتو موجب می شد تا تابش فلورسانس تنها در مرکز نقطه انجام شود. این نقطه بسیار کوچکتر از «محدودیت پراش» است. با این کار قدرت تفکیک دستگاه بهبود یافته، به طوری که در میکروسکوپ های تجاری شرکت «لایکا» قدرت تفکیک به 50 تا 70 نانومتر رسید.

اخیرا «هال» ایده دیگری برای بهبود این روش ارائه کرده است. آنها دریافتند که در مراحل اولیه تشکیل تصویر یک نور اضافی در سیستم ایجاد می شود که موجب مات شدن تصویر می شود. برای زدودن آن، آنها از پنجره ای استفاده کردند که قادر است این نور را حذف کند. با این کار تصویر تشکیل شده بسیار شفاف تر می شود.

از مزیت های دیگر این روش آن است که سرعت تصویربرداری افزایش می یابد. همچنین امکان تصویربرداری از حرکت مولکول نیز فراهم می شود.

نتایج این تحقیق در نشریه «Nature Methods» به چاپ رسیده است.