_ Îmbunătățit la mijloc -nanoscopia în infraroșu permite o vedere de 30 de ori mai clară a interiorului bacteriilor

O echipă de la Universitatea din Tokyo a construit un microscop în infraroșu mediu îmbunătățit, permițându-le să vadă structurile din interiorul bacteriilor vii la scara nanometrică. Microscopia cu infraroșu mediu este de obicei limitată de rezoluția sa scăzută, mai ales în comparație cu alte tehnici de microscopie. Lucrarea lor a fost publicată în Nature Photonics.

Această ultimă dezvoltare a produs imagini la 120 de nanometri, despre care cercetătorii spun că reprezintă o îmbunătățire de 30 de ori a rezoluției microscoapelor tipice cu infraroșu mediu. Posibilitatea de a vizualiza mostrele mai clar la această scară mai mică poate ajuta mai multe domenii de cercetare, inclusiv în bolile infecțioase, și deschide calea pentru dezvoltarea imaginilor și mai precise bazate pe infraroșu mediu în viitor.

The tărâmul microscopic este locul în care locuiesc virușii, proteinele și moleculele. Datorită microscoapelor moderne, ne putem aventura să vedem funcționarea interioară a propriilor noastre celule.

Dar chiar și aceste instrumente impresionante au limitări. De exemplu, microscoapele fluorescente cu super-rezoluție necesită etichetarea probelor cu fluorescență. Acest lucru poate fi uneori toxic pentru mostre și expunerea extinsă la lumină în timp ce vizualizarea poate înălbi mostrele, ceea ce înseamnă că nu mai sunt utile. Microscoapele electronice pot oferi, de asemenea, detalii foarte impresionante, dar probele trebuie plasate în vid, astfel încât probele vii nu pot fi studiate.

Prin comparație, microscopia în infraroșu mijlociu poate oferi atât informații chimice, cât și structurale despre celulele vii, fără a fi nevoie să le colorați sau să le deteriorați. Cu toate acestea, utilizarea sa a fost limitată în cercetarea biologică din cauza capacității sale de rezoluție relativ scăzute. În timp ce microscopia fluorescentă de super-rezoluție poate îngusta imaginile la zeci de nanometri (1 nanometru fiind o milioneme dintr-un milimetru), microscopia cu infraroșu mijlociu poate atinge, de obicei, doar aproximativ 3 microni (1 micron fiind o mie de milimetru).

Cu toate acestea, într-o nouă descoperire, cercetătorii de la Universitatea din Tokyo au atins o rezoluție mai mare a microscopiei în infraroșu mediu decât oricând înainte.

„Am atins o rezoluție spațială de 120 de nanometri, adică 0,12 microni Această rezoluție uimitoare este de aproximativ 30 de ori mai bună decât cea a microscopiei în infraroșu mediu convențional”, a explicat profesorul Takuro Ideguchi de la Institutul pentru Știința și Tehnologia Fotonilor de la Universitatea din Tokyo.

The. Echipa a folosit o „apertura sintetică”, o tehnică care combină mai multe imagini luate din unghiuri iluminate diferite pentru a crea o imagine de ansamblu mai clară. De obicei, o probă este plasată între două lentile. Lentilele, totuși, absoarbe din neatenție o parte din lumina infraroșu mijlociu.

Au rezolvat această problemă plasând o probă, bacterii (s-au folosit E. coli și Rhodococcus jostii RHA1), pe o placă de silicon care reflecta lumina vizibilă și lumina infraroșie transmisă. Acest lucru le-a permis cercetătorilor să folosească o singură lentilă, permițându-le să ilumineze mai bine proba cu lumina infraroșie mijlocie și să obțină o imagine mai detaliată.

„Am fost surprinși de cât de clar am putut observa structurile intracelulare. de bacterii. Rezoluția spațială mare a microscopului nostru ne-ar putea permite să studiem, de exemplu, rezistența antimicrobiană, care este o problemă la nivel mondial”, a spus Ideguchi.

„Credem că putem continua să îmbunătățim tehnica în diverse direcții. Dacă folosim o lentilă mai bună și o lungime de undă mai scurtă a luminii vizibile, rezoluția spațială ar putea fi chiar sub 100 de nanometri, cu o claritate superioară, am dori să studiem diferite probe de celule pentru a aborda problemele biomedicale fundamentale. p>

(Fluierul)