Първият електронен микроскоп, позволяващ трицветно изображение, е създаден от учени от Университета на Калифорния в Сан Диего, съобщи wired.com.

Проучването може да бъде открито в списание Cell Chemical Biology.

Електронният микроскоп е може би едно от най-успешните изобретения на миналия век. Както подсказва името му, този инструмент насочва сноп електрони към образец, за да се създаде увеличено изображение, като се използват магнитни лещи. Електронният микроскоп може да увеличи обекта до 10 милиона пъти, което позволява на учените да разглеждат структурата на клетките например или очите на муха в големи подробности. Електронният микроскоп е прекрасен инструмент, но до днес наблюдения с него могат да се водят само в черно и бяло. 

^{Език на пеперуда. Снимка с електронен микроскоп.(Tyson Trepidations )} 

Сега с помощта на непозната досега техника изследователи от Университета на Калифорния в Сан Диего, Школата по медицина и Медицинския институт Хауърд Хюз демонстрират нова електронна микроскопия, изобразаваща проби в различни цветове.

От техническа гледна точка новият микроскоп не дава истински цветни снимки, а отразява в цвят основни характеристики на микроскопичните обекти - като клетки например.

Иновативната технология, чието разработване е продължило 15 години, използва три различни вида на редкоземни метали-лантаниди. Всеки от металите - йонизиран лантан, церий и празеодим - последователно се нанася на клетката и се поставя в микроскоп. А учените знаят, че всеки от металите губи електрони с определена скорост.

Микроскоп открива кога всеки метал губи електрони и показва тази загуба в цвят. Засега учените могат да получават изображения, състоящи се от зелени, червени и жълти цветове. Въпреки това, цветните снимки дават на учените повече възможности, отколкото черно-белите. Благодарение на тях, специалистите вече успяха да наблюдават как пептидите проникнат в клетъчна мембрана.

^{Cell Chemical Biology}

Докосване на цвят в иначе мрачния наносвят

Всички ние виждаме с очите си, защото леките частици, известни като фотони, отскачат от обектите и се удрят в ретината ни. Но има някои неща, които са по-малки от единичен фотон. Като се потопим и в наносвета, фотоните стават тромави и безполезни за целите на изобразяването. Не можем да рисуваме фини детайли с метла.

Така, естествено, учените, за да изобразят малки обекти, прибягват до най-малката частица, която лесно биха могли да използват - електрона. 

Принципът на работа на електронен микроскоп е доста прост. За да формира изображение, електронният микроскоп използва високоенергиен електронен лъч, който се насочва във вакуумна камера към обекта за изследване, обикновено предварително обработен с олово.

Вместо на оптичен обектив, който се използва при обикновения микроскоп, системата в електронния микроскоп фокусира с електромагнитни лещи, през които преминава електронният лъч. Той преминава през пробата, като някои електрони се отразяват от пробата, а други - не. По този начин преминалият електронен лъч носи информация за структурата на образеца. Увеличаваща система представля изображението например на флуоресцентен екран.

Полученото изображение разкрива форми, текстури или контури с невероятна резолюция - но няма цвят. Това може да бъде проблем, когато има множество детайли, принадлежащи на отделни обекти. Опитните специалисти се справят добре и с черно-бели снимки, разбира се, и цветове могат да се добавят по-късно на ръка, например - с Photoshop. Но работата на учените може да много да се улесни, ако имаше начин да се произвеждат цветни електронно микроскопски изображения от самото начало.

^{Снежинка, снимка с електронен микроскоп.}

Новата техника започва като при всяка обикновена електронно-микроскопска снимка. Образецът, например клетка или протеин, се третира с олово, а след това се облъчва с електрони, за да се създаде сивото изображение - това е основния слой. След това пробата се третира отново, този път с редки земни минерали, наречени лантаниди. Този клас метали се закрепват само към определени видове молекули, което означава, че те ще са единствените неща, които микроскопът може да види. След това е само въпрос на обработка на полученото изображение и налагането на цветовете слой след слой на базата на сивото. 

"Способността да различим множество специфични молекули едновременно добавя ново измерение. Тя разкрива подробности, действия и процеси, които са често невидими или дори подозирани в монохромния изглед", заяви Марк Елийзман (Mark Ellisman), един от авторите на изобретението.

Учените планират да добавят още няколко йони на други метали, за да получат изображения с четири или повече цвята.

Още по темата

11/10/2016

Технологии

Копринени буби тъкат коприна от въглеродни нанотръбички

03/10/2016

Медицина

Нобелова награда за "почистване на клетъчния боклук"

17/04/2016

Технологии

Създадоха най-малкия микроскоп за смартфон (видео)

10/05/2015

Технологии

Напредък на криомикроскопията