Za difrakčním limitem
Rozlišení 200 nm není dáno technikou, ale fyzikou. Jedná se o tzv. difrakční limit, kdy můžeme zobrazit v soustavě mikroskopových čoček s objektivem ponořeným do vody nebo oleje objekty s rozlišením ne větším, než je jedna polovina vlnové délky světla. Což v rámci viditelného spektra dává výše zmiňovanou hodnotu.
Pokud chceme dosáhnout ještě vyššího rozlišení, aby bylo možno pozorovat mitochondrie, chromozómy a podobně, musím se uchýlit k elektronovým mikroskopům a speciální přípravě vzorků. Postup náročný časově i finančně. Výzkumníci z Ecole Polytechnique Fédérale v Lausanne (EPFL) přišli s geniálním a velice levným řešení. Jsou jím průhledné mikrokuličky z dielektrika o průměru 60 mikrometrů. Ty se umístí na povrch zkoumaného vzorku a díky jim je možno dosáhnout rozlišení až na úrovni jedné sedminy vlnové délky.
Martin A.M. Gijs, profesor na School of Engineering at EPFL, vedoucí Laboratoře mikrosystémů.
Rozlišení pod úrovní 100 nanometrů je podle Martina Gijse, profesora univerzitě v Lausane, možné díky tzv. fotonickému nanojetu. Jedná se o úzký paprsek světla s velkou intenzitou, který se šíří dielektrikem z neosvětlené strany na vzdálenosti větší, než je vlnová délka světla. Tento jev je možný díky vhodné volbě velikosti kuličky a indexu lomu v materiálu, ze kterého je kulička vyrobena. Konkrétně jsou mikrokuličky vyrobeny titaničitanu barnatého, podle Dijse je tento materiál běžně dostupný a v množství použitém pro mikroskopování je prakticky zadarmo.
Díky nové technice mohli výzkumníci z Lausane přímo pozorovat takové jevy, jako je efekt doxycyclinové léčby na mitochondriální proteiny v buňkách z myších jater. Podle Gijse se tato metoda může stát univerzálním nástrojem výrazně vylepšujícím současné možnosti mikroskopu a to až na úroveň pozorování viru nebo nukleonových kyselin.
Literatura:
Fotonický nanojet: https://www.ece.northwestern.edu/ecefaculty/taflove/Paper128.pdf
https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=33865.php
Hui Yang a kol.: Super-Resolution Biological Microscopy Using Virtual Imaging by a Microsphere Nanoscope, 2013, DOI: 10.1002/smll.201302942