mai 18, 2022

7seizh

Dernières nouvelles et nouvelles du monde de 7 Seizh sur les affaires, les sports et la culture. Nouvelles vidéo. Nouvelles des États-Unis, d'Europe, d'Asie-Pacifique, d'Afrique, du Moyen-Orient, d'Amérique.

Des chercheurs démontrent une microscopie ultra-résolution sans étiquette

Les chercheurs ont développé une nouvelle approche de mesure et d’imagerie qui peut résoudre des nanostructures plus petites que la limite de diffraction de la lumière. Après que la lumière interagit avec un échantillon, la nouvelle technologie mesure l’intensité de la lumière ainsi que d’autres paramètres codés dans le champ lumineux. Crédit : Jörg S. Eismann, Université de Graz

Les chercheurs ont développé une nouvelle approche de mesure et d’imagerie qui peut résoudre des nanostructures plus petites que la limite de diffraction de la lumière sans avoir besoin de colorants ou de marqueurs. Ce travail représente une avancée importante vers une nouvelle et puissante méthode de microscopie qui pourrait un jour être utilisée pour apprendre les caractéristiques précises d’échantillons complexes au-delà de ce qui est possible avec les microscopes et techniques conventionnels.


La nouvelle méthode, décrite dans optique Le magazine, est une modification du microscope à balayage laser, qui utilise une mise au point puissante faisceau laser Pour éclairer un échantillon. Les chercheurs ont élargi cette technique en mesurant non seulement la luminosité ou l’intensité léger Après avoir interagi avec l’échantillon à l’étude, mais détecte également d’autres paramètres codés dans champ lumineux.

« Notre approche peut aider à élargir la boîte à outils de microscopie utilisée pour étudier les nanostructures dans une variété d’échantillons », a déclaré le chef de l’équipe de recherche Peter Panzer de l’Université de Graz en Autriche. « Par rapport aux techniques de super-résolution basées sur une approche de balayage similaire, notre méthode est totalement non invasive, ce qui signifie qu’elle ne nécessite aucune injection de molécules fluorescentes dans un échantillon avant l’imagerie. »

Les chercheurs ont démontré qu’ils pouvaient mesurer la position et la taille des nanoparticules d’or avec une précision de plusieurs nanomètres, même lorsque plusieurs particules entrent en contact.

« Notre nouvelle approche de la microscopie à balayage laser peut combler le fossé entre les microscopes conventionnels à résolution limitée et les techniques d’ultra-résolution qui nécessitent une modification de l’échantillon à l’étude », a déclaré Banzer.

L’approche de microscopie limite de sous-diffraction nouvellement développée ne nécessite pas de marqueurs fluorescents. La vidéo montre le processus de l’algorithme d’évaluation des données, récupérant les positions et les tailles de toutes les nanoparticules dans la région visualisée. Crédit : Jörg S. Eismann, Université de Graz

Capter plus de lumière

Dans un microscope à balayage laser, un rayon de lumière Elle est balayée à travers l’échantillon et la lumière transmise, réfléchie ou diffusée provenant de l’échantillon est mesurée. Bien que la plupart des méthodes de microscopie mesurent l’intensité ou la luminosité de la lumière provenant d’un échantillon, de nombreuses informations sont également stockées dans d’autres propriétés de la lumière telles que la phase, la polarisation et l’angle de diffusion. Pour obtenir ces informations supplémentaires, les chercheurs ont examiné la résolution spatiale des informations de densité et de polarisation.

« La phase et la polarisation de la lumière, ainsi que son intensité, varient dans l’espace d’une manière qui inclut des détails infimes sur l’échantillon avec lequel elle interagit, tout comme l’ombre d’un objet nous dit quelque chose sur la forme de l’objet lui-même », explique Panzer. . « Cependant, une grande partie de ces informations est ignorée si seule l’intensité lumineuse totale a été mesurée après l’interaction. »

Ils ont démontré la nouvelle approche en l’utilisant pour étudier des échantillons simples contenant des nanoparticules métalliques de différentes tailles. Ils l’ont fait en balayant la région d’intérêt, puis en enregistrant les images de polarisation et d’angle de la lumière transmise. Les données mesurées ont été évaluées à l’aide d’un algorithme qui crée un modèle de particules qui s’adapte automatiquement pour ressembler le plus précisément possible aux données mesurées.

« Bien que les particules et leurs distances soient beaucoup plus petites que la limite de résolution de nombreux microscopes, notre méthode a pu les résoudre », a déclaré Banzer. « De plus, et plus important encore, l’algorithme a pu fournir d’autres paramètres sur l’échantillon, tels que la taille et l’emplacement exacts des particules. »

Les chercheurs travaillent maintenant à adapter la méthode afin qu’elle puisse être utilisée avec des échantillons plus complexes. La fonctionnalité de l’approche peut également être étendue en adaptant et en intégrant la structure de la lumière qui interagit avec l’échantillon L’intelligence artificielle– Étapes de traitement d’image basées sur l’approche. En termes de détection, les auteurs, avec d’autres experts, développent actuellement une caméra spéciale dans le cadre d’un projet européen appelé super pixels. Le détecteur de nouvelle génération pourra résoudre les informations de polarisation et de phase ainsi que la densité.

« Notre étude est une preuve supplémentaire du rôle central que la structure lumineuse peut jouer dans le domaine de l’optique et des technologies basées sur la lumière », a déclaré Banzer. « De nombreuses applications et phénomènes intrigants ont déjà été démontrés, mais il y a plus à venir. »


Les ondes lumineuses conçues permettent l’enregistrement rapide d’images au microscope 3D


Plus d’information:
Jörg Eismann et al, microscopie à balayage laser plan de Fourier de la limite de sous-diffraction, optique (2022). DOI : 10.1364 / OPTICA.450712

la citation: Researchers show ultra-high-resolution microscopy (2022, 21 avril), extrait le 21 avril 2022 de https://phys.org/news/2022-04-label-free-super-resolution-microscopy.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Nonobstant toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

READ  Origines des rayons cosmiques : les scientifiques sont sur le point d'identifier la source, venant de la Voie lactée