Самый мощный оптический микроскоп в мире позволит разглядеть живые вирусы. Самый мощный микроскоп в мире позволяет заглянуть в атом Лучшие цифровые микроскопы

Ученые из Манчестерского университета объявили о создании самого мощного в мире оптического микроскопа. Этот микроскоп, названный "микросферический наноскоп" (microsphere nanoscope), для получения изображения использует крошечные сферы из оптически прозрачного кварцевого стекла. Затем изображения с этих микролинз увеличиваются обычным оптическим микроскопом. Наноскоп позволяет пользователям рассмотреть объекты, размерами около 50 нанометров, при нормальном уровне освещения, фактически в 20 раз меньше, чем объекты, которые можно рассмотреть в самые лучшие экземпляры обычных оптических микроскопов.

Электронные микроскопы давно уже способны к отображению необычайно малых объектов, но, в отличие от оптических микроскопов, электронные микроскопы могут видеть внешние границы объектов, таких как живые клетки. С помощью же оптического микроскопа можно заглянуть внутрь клеток, даже без использования предварительного окрашивания последних. Потенциально, микроскоп с такой разрешающей способностью может позволить ученым увидеть и наблюдать за действиями живых вирусов, что позволит лучше понять принципы их устройства и выработать эффективные методы борьбы с ними.

В то время, как наноскоп уже установил рекорд по разрешающей способности, Манчестерские ученые полагают, что не существует никакого теоретического предела для увеличения разрешающей способности нового микроскопа. А это позволит ученым увидеть объекты еще меньших размеров и живые объекты, не разрушая их при этом, что сулит совершенно новые открытия в самых различных областях науки.

25 Июля 2013, 11:47 | 16117 |

Средний размер атома колеблется от 62 до 520 пикометров в диаметре, но поскольку это на три порядка меньше чем интервал 390-700 нанометров, который способен в принципе различить глаз человека, прямое наблюдение за атомами физически невозможно. На помощь человеку давно уже приходят пучки электронов. Университет Виктории в Канаде только что запустил самый мощный сканирующий электронный микроскоп в истории.

Называется он STEHM, это аббревиатура от Scanning Transmission Electron Holography Microscope, и эта игрушка имеет разрешающую способность в два пикометра. Она весит семь тонн(!), имеет пять метров высоты и занимает два квадратных метра. Ну а главное, для чего сделана - может видеть в два миллиона раз меньшие предметы, чем человеческий глаз.

Прибор сделала компания Hitachi High Technologies Canada, используя специальные линзы CEOS для корректировки аббераций. Потребовалось более года и более 9 миллионов долларов для установки и настройки агрегата в подвальном бункере университетского центра Bob Wright. Сказать, что аппаратура очень чувствительна и нежна - это ничего не сказать, достаточно посмотреть на обстановку. Подвальное помещение окружено слоем гальванизированной стали толщиной в 20 сантиметров и вмуровано в скальную породу, на которой покоится фундамент здания. Это сделано для минимизации сейсмических вибраций. Внешние стены помещения - из алюминия, блокирующего электромагнитные излучения, а внутренние покрыты слоем звукопоглощающих материалов и охлаждающих панелей, поддерживающих колебания температуры в помещении не более 0,1 градуса в час. Давление в помещении также контролируется чтобы уменьшить воздушные потоки, могущие повлиять на точность наблюдений.

Для исследования образца на микроскопе, ученые помещают образец в аппарат и покидают помещение, управляя микроскопом дистанционно. Предварительно выжидают пока успокоятся воздушные потоки, вызванные нахождением людей в комнате, чтобы те не повлияли на точность. Все это стоит результата - никогда еще человек не мог точно рассмотреть столь малые объекты.

«Микроскоп STEHM будет использоваться разными учеными - как местными, так и из других стран для ряда исследовательских проектов, имеющих значение для всего человечества», - говорит Родни Херринг, директор факультета микроскопических исследований университета Виктории. - «Он позволяет нам видеть невидимый мир».

Херринг уже установил рекорд на микроскопе, засняв атомы золота размером в 35 пикометров, побив предыдущий рекорд в 49 пикометров.

STEHM излучает электронный пучок в 30 раз более яркий, чем любой другой электронный микроскоп на планете имеет в 2,5 раза большее количество линз чем конкуренты - целых 50 штук. Исследователи теперь могут наблюдать не только внутриатомные пространства, но и видеть что это за атомы, просто получая их голографические изображения. Они смогут дистанционно манипулировать образцами используя электронные пучки как сверхминиатюрные пинцеты.

Заметили ошибку? Выделите мышкой фрагмент текста с ней и нажмите Ctrl-Enter.

Комментировать

Размер файла не должен превышать 80 КБ.

Защита от спама *

Удивительный аппарат Titan, созданный в рамках американско-европейского проекта TEAM , получил свои первые изображения с рекордным разрешением 0,05 нанометра. Это равно четверти поперечника атома углерода. Чтобы понять, какие новый инструмент открывает возможности по изучению материалов или биологических молекул, нужно добавить, что диаметр спирали ДНК составляет целых 2 нанометра.

TEAM означает Transmission Electron Aberration-corrected Microscope, то есть трансмиссионный электронный микроскоп с коррекцией аберрации. Он появился в результате смешения двух технологий: электронного микроскопа сканирующего и трансмиссионного типов (так называемая технология S/TEM). Для повышения разрешения здесь был применён ряд новаций, в частности, сразу две оригинальные системы коррекции сферической аберрации.

Titan разработан в американском национальном центре электронной микроскопии при лаборатории Беркли (National Center for Electron Microscopy — NCEM), с самым непосредственным участием специалистов из американской национальной лаборатории в Окридже (Oak Ridge National Laboratory), ряда других организаций, а также из компаний FEI и CEOS . Эти две фирмы, кстати, не только спроектировали часть важных систем уникального инструмента, но собственно и построили микроскоп.

К слову, предыдущий рекордсмен был создан в национальной лаборатории в Окридже. И его достижение равняется 0,06 нанометра. О нём мы . Чтобы добиться такого "зрения", авторам прежнего супермикроскопа потребовалось решить массу проблем.

Можно представить, сколь трудным было сделать очередной шаг к лучшему изображению. И вот новый аппарат затмил предшественника. Как сказано в пресс-релизе FEI, в определённом режиме работы разрешение Titan даже выше, чем 0,05 нанометра!

В 2008 году этот микроскоп перевезут на место его постоянной работы – в NCEM, а в 2009-м он должен быть полностью отлажен, испытан и приступить к работе.

Анонсы новостей - что это?

Особенности понимания схемотехнических систем В чем заключаются основные причины современного недопонимания функций адаптивных уровней эволюционного развития мозга: . 22-03-2019г.

Про свободу слова Эссе про свободу слова, демократию и о том, что делать с потоками лжи, которые проистекают от слова высказанного: . 20-03-2019г.

Оптимальная скорость творчества Нужно ли стремиться к максимальной скорости творчества и его производительности? . 13-03-2019г.

Конструирование модели социума мира будущего Модель будущего на основе представлений об организации психики: . 24-02-2019г.

Занятия по адаптологии Асинхронная онлайн-школа: . 14-10-2018г.

О поддержке онлайн-обучения на сайте Форнит Инструменты для создания своей онлайн-школы: . 08-10-2018г.

Общество мифов Как не достичь этического дна, когда высказанное слово – есть ложь: . 16-09-2018г.

О реорганизации академической науки Cделана попытка найти направления к решению проблем академической науки именно на основе модели организации психики: . 05-09-2018г.

Рефлексы и автоматизмы: обобщение Это – обобщение эволюционного развития механизмов реализации адаптивных реакций в новых условиях от условных рефлексов до осознанно сформированных автоматизмов: