Прогресс в "обычной", оптической микроскопии связан необходимостью преодоления так называемого дифракционного предела. В оптическом диапазоне не удается получить изображения объектов размером менее 200 нанометров из-за того, что этот размер меньше длины волны, и свет просто "огибает" эти предметы.

Один из путей измерения расстояний менее дифракционного предела предусматривает измерение расстояний между флюоресцентными молекулами-метками, которые прикрепляют к молекулам, расстояния между которыми необходимо выяснить. В этом случае ученые получают два изображения, полученные в результате подсветки флюоресцентных меток разного цвета. Сравнение двух "картинок" позволяет измерять дистанции с точностью от 5 до 20 нанометров, но было неясно, может ли точность быть увеличена.

Пестинидис и его коллеги отследили главную проблему с маленькими пространственными искажениями в фотоэлектрических детекторах - приборах с обратной зарядовой связью (ПЗС), которые используются в микроскопии.

"Мы показали, что разные пикселы ПЗС-матрицы выдают разные электрические сигналы при одинаковом количестве падающего света. Это приводит к тому, что отдельные молекулы, которые снимает камера, отображаются на местах, отличающихся от их реального положения на образце. Эти ошибки локализации являлись главным ограничением для обычной микроскопии, и должны были быть устранены, чтобы достичь разрешения 1 нанометр", - сказал Пестинидис.

Ему и его коллегам удалось добиться, что микроскоп и вся экспериментальная установка остаются очень устойчивыми, что дало и возможность получать резкие снимки отдельных молекул. Точность измерения расстояния между молекулами в эксперименте, результаты которого были опубликованы в журнале Nature, составила 0,77 нанометра, что примерно в семь раз больше размера отдельного атома.

Источник: http://www.rian.ru/science/20100713/254382737.html