Echipa de cercetare condusă de profesorul Alexander Rohrbach de la Universitatea din Freiburg
Laserul se rotește în jurul obiectului investigat în diferite unghiuri de 100 de ori pe secundă. La fiecare zece ms, se formează o imagine de ultra-înaltă definiție pe baza luminii împrăștiate.
Sursa: Rohrbach, Universitatea din Freiburg
„Folosim mai multe fenomene fizice,cunoscut din viața de zi cu zi, spune Rohrbach. „În primul rând, faptul că obiectele mici, cum ar fi moleculele, virușii sau structurile celulare, împrăștie cel mai mult lumina albastră.”
Această specificitate a obiectelor minuscule, după cum s-a menționatoameni de știință, este ușor de arătat pe exemplul cerului. Moleculele de aer împrăștie cel mai mult partea albastră a spectrului solar, motiv pentru care cerul din timpul zilei ni se pare albastru. În contextul microscopiei, obiectele mici, conform autorilor dezvoltării, împrăștie și direcționează în cameră de aproximativ zece ori mai multe particule de lumină albastră decât particule de lumină roșie.
A doua caracteristică, împrumutată tot de lalumea reală, unghiul de înclinare la care fasciculul este îndreptat către obiectul studiat a devenit foarte scăzut. Cercetătorii spun că imaginile cu particule devin mai clare atunci când fasciculul laser este înclinat spre planul obiectului, la fel cum amprentele sunt mai vizibile pe o sticlă atunci când sunt privite la un unghi față de lumină.
În plus, oamenii de știință iluminează obiectul cu un fascicul laser oblic secvenţial din toate părțile pentru a evita eventualele distorsiuni și artefacte.
ROCS folosește lumină laser albastră, colimată, care se roteștesub unghiuri oblice pentru a forma imagini în 10 ms. Prin urmare, lumina laser împrăștiată în spate formează o imagine super-rezolvată pe o cameră în 10 ms prin simpla adăugare de imagini coerente (partea filmului din stânga). Dreapta: formarea imaginii cu slowmo de 700x pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3 ianuarie 2022
În stânga - imagini individuale, în dreapta - imaginea de ansamblu.
Cercetătorii demonstrează muncamicroscop pe diferite sisteme celulare. De exemplu, oamenii de știință au reușit să filmeze modul în care mastocitele stimulate deschid pori mici în doar câteva milisecunde pentru a trage granule sferice cu o forță și o viteză inexplicabil de mare. Granulele conțin histamina mesager, care poate duce ulterior la reacții alergice.
În alte experimente, oamenii de știință au putut observamulte mii de imagini despre modul în care filopodia – „degetele” lungi și filamentoase ale macrofagelor – își scanează mediul pentru a găsi pradă într-o mișcare tremurândă complexă și cum se poate schimba citoscheletul lor la viteze necunoscute anterior.
Uimitor cât de rapide sunt particulele de tip virus (100nm, n=1,4), cum încearcă să găsească cel mai bun punct de legare la celule (microscopie ROCS de 100 Hz, slomo de 5x) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2 ianuarie 2022
Particulele asemănătoare virusului încearcă să intre în celulă
„Scopul nostru principal nu a fost să creăm imagini sau filme frumoase cu o dinamică celulară neașteptat de mare – am vrut să obținem noi cunoștințe biologice”, spune Rohrbach.
Citeste mai mult:
MIT creează un motor termic staționar care depășește turbinele
După zece ani de muncă, oamenii de știință au pus sub semnul întrebării modelul standard al fizicii
Vezi cum arată răsăritul soarelui pe Marte