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Microscopie Microsphère-Aidée : Avantages et limitations

Les microsphères transparentes peuvent produire d'une image avec une superbe-définition de 50 nanomètres. Cette technique fournit plusieurs avantages par rapport à la représentation et à la microscopie confocale conventionnelles.

la microscopie Microsphère-aidée comporte lKonstantin Kolosov | Shutterstock

microscopie Microsphère-aidée

La microscopie conventionnelle est limitée par la limite de diffraction qui est 250 nanomètres. Ainsi, il est plutôt difficile de résoudre les objectifs qui sont plus petits que celui. Cependant, quelques améliorations ont été apportées utilisant la microscopie confocale qui limite hors de la lumière d'orientation et de la microscopie solide de lentille de submersion (SIL).

L'ouverture numérique accrue mène à la définition améliorée dans la méthode de SIL où l'ouverture numérique est définie comme sinƟ de n X ; n étant l'indice de réfraction, et Ɵ la demi cornière du cône objectif d'acceptation.

Cependant, la définition de l'image ne peut pas être augmentée au delà d'une certaine limite dans des techniques d'imagerie confocales ou de SIL. En employant une technique neuve, des microsphères diélectriques se sont avérées pour produire d'une définition de jusqu'à 50 nanomètres. C'était dû possible à leur grande capacité d'orienter la lumière évanescent. En outre, ces sphères peuvent être mises près de la surface témoin car elles ont une plus petite région de contact.

Quels sont les avantages de la microscopie microsphère-aidée ?

Dans une étude la définition de la microscopie aidée par microsphère était comparée à la microscopie confocale et de SIL. À cet effet, un choix de nanocylinders 100 nanomètres de diamètre et avec un écartement de 60 nanomètres étaient imagé suivre chacune des trois méthodes.

Néanmoins, il n'était pas possible de résoudre la structure des nanocylinders utilisant la microscopie confocale. L'échantillon était imagé avec le laser du nanomètre 405 avec une lentille objective de 0,95 ouvertures numériques. Cependant, utilisant la même lentille objective, la structure a pu être resolved utilisant une microsphère en verre de titanate de baryum immergée dans alcool isopropylique.

En un mot, la définition de la microscopie aidée par microsphère était due amélioré à la réduction de la longueur d'onde de la lumière d'un support. En outre, les cotes de longueur d'onde-écaille peuvent être modifiées pour des microsphères fournissant un avantage par rapport aux lentilles solides de submersion.

Le plus grand agrandissement de la microscopie aidée par microsphère est également considéré un avantage. L'agrandissement de la microscopie aidée par microsphère a été comparé à SIL et à techniques d'imagerie confocales, et on l'a constaté que la microscopie aidée par microsphère a un agrandissement supérieur.

La relation entre l'agrandissement et l'indice de réfraction de la lentille était également comparée dans ces différentes techniques d'imagerie. Pour un indice de réfraction de 1,6, la microscopie aidée par microsphère pourrait réaliser un agrandissement de 4, alors que SIL pourrait réaliser un agrandissement de 1.5-2.

Pour un indice de réfraction de 1,7, la microscopie aidée par microsphère pourrait réaliser un agrandissement de 5, alors que SIL pourrait réaliser un agrandissement de 1.5-3. Ceci a montré la capacité plus élevée d'agrandissement de cette méthode de microscopie.

Aucune condition pour le marquage

La méthode de superbe-définition basée sur la fluorescence exige de l'échantillon d'être marqué avec les teintures fluorescentes ou les balises. De même, plusieurs autres méthodes microscopiques exigent la nécessité de marquer l'échantillon pour augmenter le contraste.

Souvent il y a une discussion si un tel marquage des molécules peut modifier leur comportement et propriétés. En cas de microsphère aidée on peut directement observer la microscopie, différents types d'échantillons biologiques et sans enzymes dans la haute résolution - sans besoin de marquage.

Y a-t-il des limitations ?

Les études prouvent que dans plusieurs cas, l'image produite par microscopie microsphère-aidée est associée à l'aberration sphérique ce qui représente la perte de qualité des images due à la géométrie extérieure de la lentille. Cependant, l'aberration sphérique positive produite par la limite sphérique peut être compensée par l'aberration sphérique négative due à la commande des vitesses focale.

De même, les études ont prouvé que le contraste maximum peut être produit quand l'indice de réfraction de la lentille est entre 1.4-1.75. Bien que les valeurs élevées d'indice de réfraction soient avantageuses pour produire des images de superbe-définition, en cas de microscopie aidée par microsphère un indice de réfraction de plus de 1,8 peut réduire la force de la superbe-définition.

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Last Updated: Mar 28, 2019

Dr. Surat P

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Dr. Surat P

Dr. Surat graduated with a Ph.D. in Cell Biology and Mechanobiology from the Tata Institute of Fundamental Research (Mumbai, India) in 2016. Prior to her Ph.D., Surat studied for a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Zoology, during which she was the recipient of an Indian Academy of Sciences Summer Fellowship to study the proteins involved in AIDs. She produces feature articles on a wide range of topics, such as medical ethics, data manipulation, pseudoscience and superstition, education, and human evolution. She is passionate about science communication and writes articles covering all areas of the life sciences.  

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