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Microscopia Microesfera-Ayudada: Ventajas y limitaciones

Las microesferas transparentes pueden generar una imagen con una estupendo-resolución de 50 nanómetros. Esta técnica ofrece varias ventajas sobre proyección de imagen convencional y microscopia confocal.

la microscopia Microesfera-ayudada implica el uso de microesferas transparentes de perfeccionar la resoluciónKonstantin Kolosov | Shutterstock

microscopia Microesfera-ayudada

La microscopia convencional es limitada por el límite de difracción que es 250 nanómetros. Así, es bastante difícil resolver los objetos que son más pequeños que ése. Sin embargo, algunas mejoras se han llevado a cabo usando la microscopia confocal que limita fuera de la luz y de la microscopia sólida de la lente de la inmersión (SIL) del foco.

La apertura numérica creciente lleva a la resolución perfeccionada en el método de SIL donde la apertura numérica se define como sinƟ de n X; n que es el índice de refracción, y Ɵ el medio ángulo del cono objetivo de la aceptación.

Sin embargo, la resolución de la imagen no se puede aumentar más allá de cierto límite en métodos confocales o de SIL de la proyección de imagen. Al usar una nueva técnica, las microesferas dieléctricas fueron encontradas para generar una resolución de hasta 50 nanómetros. Esto era posible debido a su alta capacidad de enfocar la luz evanescente. También, estas esferas se pueden colocar cerca de la superficie de la muestra pues tienen una región más pequeña del contacto.

¿Cuáles son las ventajas de la microscopia microesfera-ayudada?

En un estudio la resolución de la microscopia ayudada microesfera fue comparada a la microscopia confocal y de SIL. Con este fin, un arsenal de nanocylinders 100 nanómetros de diámetro y con un entrehierro de 60 nanómetros era reflejado usando los tres métodos.

No obstante, no era posible resolver la estructura de nanocylinders usando la microscopia confocal. La muestra era reflejada con el laser de 405 nanómetros con una lente de objetivo de 0,95 aperturas numéricas. Sin embargo, usando la misma lente de objetivo, la estructura podía ser resuelta usando una microesfera de cristal del titanato del bario sumergida en el alcohol isopropilo.

En pocas palabras, la resolución de la microscopia ayudada microesfera era perfeccionado debido a la reducción de la longitud de onda de la luz en un ambiente. También, las dimensiones de la longitud de onda-escala se pueden modificar para las microesferas que ofrecen una ventaja sobre las lentes sólidas de la inmersión.

El aumento creciente de la microscopia ayudada microesfera también se considera una ventaja. El aumento de la microscopia ayudada microesfera se ha comparado a SIL y a los métodos confocales de la proyección de imagen, y fue encontrado que la microscopia ayudada microesfera tiene un aumento superior.

El lazo entre el aumento y el índice de refracción de la lente también fue comparado en estos diversos métodos de la proyección de imagen. Para un índice de refracción de 1,6, la microscopia ayudada microesfera podría lograr un aumento de 4, mientras que SIL podría lograr un aumento de 1.5-2.

Para un índice de refracción de 1,7, la microscopia ayudada microesfera podría lograr un aumento de 5, mientras que SIL podría lograr un aumento de 1.5-3. Esto mostró la capacidad más alta del aumento de este método de microscopia.

Ningún requisito para etiqueta

El método de estupendo-resolución basado en fluorescencia requiere la muestra etiqueta con los tintes fluorescentes o las etiquetas. Semejantemente, varios otros métodos microscópicos requieren la necesidad de etiqueta la muestra para aumentar el contraste.

A menudo hay un discusión si tal etiqueta de moléculas puede alterar su comportamiento y propiedades. En caso de la microesfera ayudada la microscopia, diversos tipos de muestras biológicas y no biológicas se puede observar directamente en la alta resolución - sin la necesidad de la etiqueta.

¿Hay limitaciones?

Los estudios muestran que en varios casos, la imagen generada por microscopia microesfera-ayudada está asociada a la aberración esférica cuál representa la baja de la calidad de la imagen debido a la geometría superficial de la lente. Sin embargo, la aberración esférica positiva generada por el límite esférico se puede compensar por la aberración esférica negativa debido al movimiento focal.

Asimismo, los estudios han mostrado que el contraste máximo puede ser generado cuando el índice de refracción de la lente está entre 1.4-1.75. Aunque los altos valores del índice de refracción sean ventajosos para generar imágenes de la estupendo-resolución, en caso de microscopia ayudada microesfera un índice de refracción de más de 1,8 puede reducir la fuerza de la estupendo-resolución.

Fuentes

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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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