Forskerhold ledet af professor Alexander Rohrbach ved University of Freiburg
Laseren roterer rundt om det objekt, der undersøges, i forskellige vinkler 100 gange i sekundet. For hver tiende ms dannes et ultra-højopløsningsbillede baseret på spredt lys.
Kilde: Rohrbach, Freiburg Universitet
"Vi bruger flere fysiske fænomener,kendt fra hverdagen, siger Rohrbach. "Først og fremmest det faktum, at små genstande, såsom molekyler, vira eller cellulære strukturer, spreder blåt lys mest."
Denne specificitet af små genstande, som nævntvidenskabsmænd, er det let at vise på eksemplet med himlen. Luftmolekyler spreder den blå del af solspektret mest, hvorfor daghimlen ser blå ud for os. I forbindelse med mikroskopi spreder små objekter ifølge udviklingens forfattere og leder ind i kameraet omkring ti gange flere blåt lyspartikler end rødt lyspartikler.
Det andet indslag, også lånt frai den virkelige verden, er hældningsvinklen, som strålen er rettet mod det objekt, der undersøges, blevet meget lav. Forskerne siger, at billeder af partikler bliver klarere, når laserstrålen vippes til objektets plan, ligesom fingeraftryk er mere synlige på et glas, når de ses i en vinkel i forhold til lyset.
Derudover belyser forskere objektet med en skrå laserstråle sekventielt fra alle sider for at undgå mulige forvrængninger og artefakter.
ROCS bruger blåt, kollimeret laserlys, der rotererunder skrå vinkler for at danne billeder inden for 10 ms. Derfor danner tilbagespredt laserlys et superopløst billede på et kamera inden for 10 ms ved blot at tilføje sammenhængende billeder (venstre filmdel). Til højre: billeddannelse med 700x slowmo pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3. januar 2022
Til venstre - individuelle billeder, til højre - det samlede billede.
Forskere demonstrerer arbejdemikroskop på forskellige cellesystemer. For eksempel har forskere været i stand til at filme, hvordan stimulerede mastceller åbner små porer på blot et par millisekunder for at skyde sfæriske piller med uforklarlig høj kraft og hastighed. Granulatet indeholder budbringeren histamin, som efterfølgende kan føre til allergiske reaktioner.
I andre eksperimenter var videnskabsmænd i stand til at observeremange tusinde billeder af, hvordan filopodia - makrofagernes lange trådformede "fingre" - scanner deres miljø for bytte i en kompleks dirrende bevægelse, og hvordan deres cytoskelet kan ændre sig med hidtil ukendte hastigheder.
Utroligt hvor hurtige viruslignende (100nm, n=1,4) partikler er, hvordan de forsøger at finde det bedste bindingspunkt ved cellerne (100 Hz ROCS mikroskopi, 5x slomo) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2. januar 2022
Viruslignende partikler forsøger at trænge ind i cellen
"Vores hovedmål var ikke at skabe smukke billeder eller film med uventet høj celledynamik - vi ville gerne opnå ny biologisk viden," siger Rohrbach.
Læs mere:
MIT skaber en stationær varmemotor, der klarer sig bedre end turbiner
Efter ti års arbejde stillede forskerne spørgsmålstegn ved standardmodellen for fysik
Se hvordan solopgangen ser ud på Mars