Forskargrupp ledd av professor Alexander Rohrbach vid Freiburgs universitet
Lasern roterar runt föremålet som undersöks i olika vinklar 100 gånger per sekund. Var tionde ms bildas en ultrahögupplöst bild baserad på spritt ljus.
Källa: Rohrbach, University of Freiburg
"Vi använder flera fysiska fenomen,känd från vardagen, säger Rohrbach. "För det första, det faktum att små föremål, som molekyler, virus eller cellulära strukturer, sprider blått ljus mest."
Denna specificitet av små föremål, som nämntsforskare, är det lätt att visa på exemplet med himlen. Luftmolekyler sprider den blå delen av solspektrumet mest, vilket är anledningen till att daghimlen ser blå ut för oss. I samband med mikroskopi sprider små föremål, enligt författarna till utvecklingen, och riktar in i kameran ungefär tio gånger fler blått ljuspartiklar än rött ljuspartiklar.
Det andra inslaget, också lånat frånverkliga världen har lutningsvinkeln som strålen riktas mot objektet som studeras blivit mycket låg. Forskarna säger att bilder av partiklar blir tydligare när laserstrålen lutas mot objektets plan, precis som fingeravtryck är mer synliga på ett glas när de ses i en vinkel mot ljuset.
Dessutom belyser forskare objektet med en sned laserstråle sekventiellt från alla sidor för att undvika eventuella förvrängningar och artefakter.
ROCS använder blått, kollimerat laserljus som roterarunder sneda vinklar för att bilda bilder inom 10 ms. Därför bildar bakåtspritt laserljus en superupplöst bild på en kamera inom 10 ms genom att helt enkelt lägga till sammanhängande bilder (vänster filmdel). Höger: bildbildning med 700x slowmo pic.twitter.com/JBcfBLfSec
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 3 januari 2022
Till vänster - enskilda bilder, till höger - helhetsbilden.
Forskare visar arbetemikroskop på olika cellsystem. Till exempel har forskare kunnat filma hur stimulerade mastceller öppnar små porer på bara några millisekunder för att skjuta sfäriska pellets med oförklarligt hög kraft och hastighet. Granulatet innehåller budbäraren histamin, som i efterhand kan leda till allergiska reaktioner.
I andra experiment kunde forskare observeramånga tusen bilder av hur filopodia - makrofagernas långa trådformiga "fingrar" - söker igenom sin miljö efter bytesdjur i en komplex darrande rörelse, och hur deras cytoskelett kan förändras i tidigare okända hastigheter.
Otroligt hur snabba virusliknande (100nm, n=1,4) partiklar är, hur de försöker hitta den bästa bindningspunkten vid cellerna (100 Hz ROCS-mikroskopi, 5x slomo) pic.twitter.com/04yGMyWSkQ
— Alexander Rohrbach (@AlexRohrbach09) 2 januari 2022
Virusliknande partiklar försöker ta sig in i cellen
"Vårt huvudmål var inte att skapa vackra bilder eller filmer med oväntat hög celldynamik – vi ville få ny biologisk kunskap", säger Rohrbach.
Läs mer:
MIT skapar en stationär värmemotor som överträffar turbiner
Efter tio års arbete ifrågasatte forskare fysikstandardmodellen
Se hur soluppgången ser ut på Mars