Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сравнение разрешения стандартной конфокальной микроскопии и GSD микроскопии. Слева: конфокальная запись вакансий в ромбах. Отдельные пятна нельзя разделить. Справа: GSD-запись того же места. Отчетливо видны единичные вакансии. Размер точечных вакансий, соответствующий разрешающей способности микроскопа, составляет около 15 нм.

Микроскопия истощения в основном состоянии ( GSD Microscopy ) - это реализация концепции RESOLFT . Метод был предложен в 1995 году [1] и экспериментально продемонстрирован в 2007 году. [2] Это вторая концепция преодоления дифракционного барьера в оптической микроскопии дальнего поля, опубликованная Стефаном Хеллом . При использовании центров вакансий азота в алмазах в 2009 году было достигнуто разрешение до 7,8 нм [3]. Это намного ниже дифракционного предела (~ 200 нм).

Принцип [ править ]

В микроскопии GSD используются флуоресцентные маркеры. В одном из условий маркер может свободно возбуждаться из основного состояния и самопроизвольно возвращаться через испускание фотона флуоресценции. Однако, если дополнительно применяется свет соответствующей длины волны, краситель может быть возбужден до долгоживущего темного состояния, то есть состояния, в котором не возникает флуоресценции. Пока молекула находится в долгоживущем темном состоянии (например, в триплетном состоянии ), она не может быть возбуждена из основного состояния. Переключение между этими двумя состояниями (светлых и темных) путем применения света выполняет все предпосылки для RESOLFT масштаба изображения концепции и субволновую, и , следовательно , изображение с очень высоким разрешением может быть получено. Для успешной реализации GSD-микроскопии требуются либо специальные флуорофоры с высоким выходом триплетов, либо[4] или удаление кислорода с помощью различных монтажных сред, таких как Mowiol или Vectashield. [2]

Реализация в микроскопе очень похожа на микроскопию истощения с использованием стимулированного излучения , однако она может работать только с одной длиной волны для возбуждения и истощения. Используя подходящее кольцевое фокусное пятно для света, которое переводит молекулы в темное состояние, флуоресценцию можно погасить во внешней части фокусного пятна. Следовательно, флуоресценция по-прежнему происходит только в центре фокального пятна микроскопа, и пространственное разрешение увеличивается.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Stefan W. Ад М. Kroug (1995). «Флуоресцентная микроскопия основного состояния истощения: концепция выхода за пределы дифракционного разрешения». Прикладная физика B: Лазеры и оптика . 60 (5): 495–497. Bibcode : 1995ApPhB..60..495H . DOI : 10.1007 / BF01081333 .
  2. ^ a b Стефан Бретшнайдер; Кристиан Эггелинг; Стефан В. Ад (2007). «Нарушение дифракционного барьера в флуоресцентной микроскопии с помощью оптических полок» . Письма с физическим обзором . 98 (5): 218103. Bibcode : 2007PhRvL..98u8103B . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.98.218103 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-E125-B . PMID 17677813 . 
  3. ^ Eva Rittweger; Доминик Вильденджер; Стефан В. Ад (2009). "Флуоресцентная наноскопия в дальнем поле центров окраски алмаза обеднением основного состояния" (PDF) . EPL . 86 (1): 14001. Bibcode : 2009EL ..... 8614001R . DOI : 10.1209 / 0295-5075 / 86/14001 .
  4. ^ Андрей Чмыров; Ютта Арден-Джейкоб; Александр Зиллес; Карл-Хайнц Дрексхаге; Джеркер Виденгрен (2008). «Характеристика новых флуоресцентных меток для микроскопии сверхвысокого разрешения». Фотохимические и фотобиологические науки . 7 (11): 1378–1385. DOI : 10.1039 / B810991P . PMID 18958325 .