STED-микроскопия

Эта статья содержит незавершённый перевод с английского языка. Вы можете помочь проекту, переведя её до конца.

STED-микроскопия (Stimulated Emission Depletion Microscopy — микроскопия на основе подавления спонтанного испускания) — это разновидность флюоресцентной микроскопии, достигающая разрешения сверх дифракционного предела путем избирательного тушения флюорофора^[1]. Метод был разработан Штефаном Хелль в 1994 году и продемонстрирован в 1999 году.

Принцип метода

Накачка (1) переводит систему в возбужденное состояние, но флуоресценция (2) подавляется конкурирующим стимулированным испусканием (3)

При обычной конфокальной люминесцентной микроскопии происходит оптическое возбуждение исследуемого вещества, и регистрация его флюоресценции приемником. Разрешение ограничено дифрационным пределом $D = \frac{\lambda}{2NA}$, где $\lambda$ — длина волны, а $NA$ — апертура.

В STED-микроскопии применяется второй лазер для стимулирования излучательных переходов в веществе по краям фокусного пятна. При облучении кольцевым лазером меньшей длины волны происходит принудительное испускание перехода с возбужденного уровня на некоторый вибрационный уровень. Таким образом, на краях пятна происходит обеднение населенности возбужденного уровня, и люминесценция на длине волны $\lambda$ гасится, позволяя достичь лучшего разрешения.

Сравнение обычной конфокальной микроскопии (слева), и STED-микроскопии (центр) на примере репликативных фабрик ДНК. Справа показано наложение двух методов. Черно-белые врезки ниже иллюстрируют, что разрешение STED-микроскопии выше.

Пятно основного возбуждения (слева), кольцевое пятно стимулированного излучения (центр), область флюоресцирующего вещества (справа).

Примечания

1. ↑ Westphal, V.; S. O. Rizzoli, M. A. Lauterbach, D. Kamin, R. Jahn, S. W. Hell (2008). Science 320: 246—249.

Ссылки

• Overview at the Department of NanoBiophotonics at the Max Planck Institute for Biophysical Chemistry.
• Brief summary of the RESOLFT equations developed by Stefan Hell.

Связать^?

На эту статью не ссылаются другие статьи Википедии. Пожалуйста, воспользуйтесь подсказкой и установите ссылки в соответствии с принятыми рекомендациями.