Istraživački tim predvođen profesorom Alexanderom Rohrbachom sa Sveučilišta u Freiburgu
Laser se rotira oko objekta koji se istražuje pod različitim kutovima 100 puta u sekundi. Svakih deset ms formira se slika ultra visoke razlučivosti na temelju raspršene svjetlosti.
Izvor: Rohrbach, Sveučilište u Freiburgu
“Koristimo nekoliko fizičkih fenomena,poznato iz svakodnevnog života, kaže Rohrbach. “Prije svega, činjenica da mali objekti, kao što su molekule, virusi ili stanične strukture, najviše raspršuju plavo svjetlo.”
Ova specifičnost sićušnih objekata, kao što je navedenoznanstvenici, to je lako pokazati na primjeru neba. Molekule zraka najviše raspršuju plavi dio sunčevog spektra, zbog čega nam se dnevno nebo čini plavim. U kontekstu mikroskopije, mali objekti, prema autorima razvoja, raspršuju i usmjeravaju u kameru oko deset puta više čestica plave svjetlosti nego čestica crvene svjetlosti.
Druga značajka, također posuđena izstvarnom svijetu, kut nagiba pod kojim je zraka usmjerena prema predmetu koji se proučava postao je vrlo nizak. Istraživači kažu da slike čestica postaju jasnije kada se laserska zraka nagne prema ravnini objekta, baš kao što su otisci prstiju vidljiviji na staklu kada se gleda pod kutom prema svjetlu.
Osim toga, znanstvenici osvjetljavaju objekt kosim laserskim snopom uzastopno sa svih strana kako bi izbjegli moguća izobličenja i artefakte.
ROCS koristi plavo, kolimirano lasersko svjetlo koje rotirapod kosim kutovima za formiranje slika unutar 10 ms. Stoga lasersko svjetlo raspršeno unatrag stvara super-razlučnu sliku na kameri unutar 10 ms jednostavnim zbrajanjem koherentnih slika (lijevi dio filma). Desno: formiranje slike sa 700x slowmo pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3. siječnja 2022
S lijeve strane - pojedinačne slike, s desne strane - cjelokupna slika.
Istraživači pokazuju radmikroskop na različitim staničnim sustavima. Na primjer, znanstvenici su uspjeli snimiti kako stimulirani mastociti otvaraju male pore u samo nekoliko milisekundi kako bi ispalili sferne kuglice s neobjašnjivo velikom snagom i brzinom. Granule sadrže histamin, koji naknadno može dovesti do alergijskih reakcija.
U drugim eksperimentima znanstvenici su mogli promatratimnoge tisuće slika kako filopodije - dugi, filamentozni "prsti" makrofaga - skeniraju svoje okruženje u potrazi za plijen u složenom drhtavom kretanju i kako se njihov citoskelet može mijenjati dosad nepoznatom brzinom.
Nevjerojatno koliko su brze čestice poput virusa (100 nm, n=1,4), kako pokušavaju pronaći najbolju točku vezivanja u stanicama (100 Hz ROCS mikroskopija, 5x slomo) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2. siječnja 2022
Čestice slične virusu pokušavaju ući u stanicu
“Naš glavni cilj nije bio stvoriti lijepe slike ili filmove s neočekivano visokom dinamikom stanica – željeli smo steći nova biološka znanja”, kaže Rohrbach.
Čitaj više:
MIT stvara stacionarni toplinski motor koji nadmašuje turbine
Nakon deset godina rada, znanstvenici su doveli u pitanje standardni model fizike
Pogledajte kako izgleda izlazak sunca na Marsu