Оптический микроскоп

Оптический микроскоп , также называемый световым микроскопом , представляет собой тип микроскопа , который обычно использует видимый свет и систему линз для создания увеличенных изображений мелких объектов. Оптические микроскопы являются старейшей конструкцией микроскопов и, возможно, были изобретены в их нынешней сложной форме в 17 веке. Базовые оптические микроскопы могут быть очень простыми, хотя многие сложные конструкции направлены на улучшение разрешения и контрастности образцов .

Объект помещается на предметный столик и может быть рассмотрен непосредственно через один или два окуляра микроскопа. В мощных микроскопах оба окуляра обычно показывают одно и то же изображение, но в стереомикроскопе для создания трехмерного эффекта используются немного разные изображения. Для захвата изображения ( микрофотографии ) обычно используется камера.

Образец можно подсветить разными способами. Прозрачные объекты можно освещать снизу, а твердые объекты можно освещать светом, проходящим через ( светлое поле ) или вокруг ( темное поле ) объектива. Поляризованный свет можно использовать для определения кристаллической ориентации металлических предметов. Фазово-контрастную визуализацию можно использовать для увеличения контрастности изображения путем выделения мелких деталей с различным показателем преломления.

На турели обычно устанавливается ряд объективов с разным увеличением, что позволяет поворачивать их на место и обеспечивает возможность увеличения изображения. Максимальное увеличение оптических микроскопов обычно ограничено примерно 1000-кратным из-за ограниченной разрешающей способности видимого света. Хотя возможно большее увеличение, дополнительные детали объекта не разрешаются.

Альтернативы оптической микроскопии, в которых не используется видимый свет, включают сканирующую электронную микроскопию , просвечивающую электронную микроскопию и сканирующую зондовую микроскопию , что в результате позволяет добиться гораздо большего увеличения.

Типы

Существует два основных типа оптических микроскопов: простые микроскопы и сложные микроскопы. Простой микроскоп использует для увеличения оптическую силу одной линзы или группы линз. В сложном микроскопе используется система линз (один набор увеличивает изображение, полученное другим), чтобы добиться гораздо большего увеличения объекта. Подавляющее большинство современных исследовательских микроскопов представляют собой составные микроскопы, тогда как некоторые более дешевые коммерческие цифровые микроскопы представляют собой простые однолинзовые микроскопы. Сложные микроскопы можно разделить на множество других типов микроскопов, которые различаются оптической конфигурацией, стоимостью и назначением.

Простой микроскоп

Простой микроскоп использует линзу или набор линз для увеличения объекта только за счет углового увеличения, предоставляя зрителю вертикальное увеличенное виртуальное изображение . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Использование одной выпуклой линзы или группы линз встречается в простых увеличительных устройствах, таких как увеличительное стекло , лупы и окуляры для телескопов и микроскопов.

Сложный микроскоп

В сложном микроскопе для сбора света используется линза, расположенная рядом с просматриваемым объектом (называемая объективом ) , которая фокусирует реальное изображение объекта внутри микроскопа (изображение 1). Затем это изображение увеличивается с помощью второй линзы или группы линз (называемых окуляром ), что дает зрителю увеличенное перевернутое виртуальное изображение объекта (изображение 2). ^{[ 3 ]} Использование составной комбинации объектива и окуляра позволяет получить гораздо большее увеличение. Обычные составные микроскопы часто оснащены сменными объективами, что позволяет пользователю быстро регулировать увеличение. ^{[ 3 ]} Сложный микроскоп также позволяет использовать более совершенные настройки освещения, такие как фазовый контраст .

Другие варианты микроскопа

Существует множество вариантов конструкции составного оптического микроскопа специализированного назначения. Некоторые из них представляют собой физические различия в конструкции, позволяющие специализироваться для определенных целей:

Стереомикроскоп — маломощный микроскоп, обеспечивающий стереоскопическое изображение образца, обычно используемый для вскрытия.
Сравнительный микроскоп имеет два отдельных световых пути, позволяющих напрямую сравнивать два образца по одному изображению в каждом глазу.
Инвертированный микроскоп , для изучения образцов снизу; полезен для клеточных культур в жидкости или для металлографии.
Микроскоп для проверки оптоволоконных разъемов, предназначенный для проверки торцевой поверхности разъема.
Передвижной микроскоп для исследования образцов высокого оптического разрешения .

Остальные варианты микроскопа рассчитаны на разные способы освещения:

Петрографический микроскоп , конструкция которого обычно включает поляризационный фильтр, вращающийся столик и гипсовую пластину для облегчения исследования минералов или других кристаллических материалов, оптические свойства которых могут меняться в зависимости от ориентации.
Поляризационный микроскоп , аналог петрографического микроскопа.
Фазово-контрастный микроскоп , в котором применяется метод фазово-контрастного освещения.
Эпифлуоресцентный микроскоп , предназначенный для анализа проб, в состав которых входят флуорофоры.
Конфокальный микроскоп — широко используемый вариант эпифлуоресцентного освещения, в котором для флуоресцентного освещения образца используется сканирующий лазер.
Двухфотонный микроскоп , используемый для более глубокого изображения флуоресценции в рассеивающих средах и уменьшения фотообесцвечивания, особенно в живых образцах.
Студенческий микроскоп – часто маломощный микроскоп с упрощенным управлением и иногда некачественной оптикой, предназначенный для использования в школе или в качестве стартового инструмента для детей. ^{[ 4 ]}
Ультрамикроскоп — адаптированный световой микроскоп, использующий рассеяние света для наблюдения за мельчайшими частицами, диаметр которых меньше или близок к длине волны видимого света (около 500 нанометров); в основном устарел с появлением электронных микроскопов
Рамановский микроскоп с улучшенным наконечником - это вариант оптического микроскопа, основанный на рамановской спектроскопии с улучшенным наконечником , без традиционных ограничений разрешения, основанных на длине волны. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Этот микроскоп преимущественно реализован на платформах сканирующего зондового микроскопа с использованием всех оптических инструментов.

Цифровой микроскоп

Цифровой микроскоп — это микроскоп, оснащенный цифровой камерой, позволяющей наблюдать образец с помощью компьютера . Микроскопы также могут частично или полностью управляться компьютером с различными уровнями автоматизации. Цифровая микроскопия позволяет лучше анализировать изображение микроскопа, например, измерять расстояния и площади, а также количественно определять флуоресцентные или гистологические пятна.

В продаже также имеются маломощные цифровые микроскопы, USB-микроскопы . По сути, это веб-камеры с мощным макрообъективом , которые обычно не используют просвет . порту компьютера Камера подключается непосредственно к USB- и отображает изображения прямо на мониторе. Они обеспечивают небольшое увеличение (приблизительно до 200×) без необходимости использования окуляров и по очень низкой цене. Мощное освещение обычно обеспечивается светодиодным источником или источниками, расположенными рядом с объективом камеры.

Цифровая микроскопия с очень низким уровнем освещенности, позволяющая избежать повреждения уязвимых биологических образцов, доступна с использованием чувствительных цифровых камер с функцией подсчета фотонов . Было продемонстрировано, что источник света, создающий пары запутанных фотонов , может минимизировать риск повреждения наиболее светочувствительных образцов. В этом применении призрачной визуализации к фотонно-разреженной микроскопии образец освещается инфракрасными фотонами, каждый из которых пространственно коррелирует с запутанным партнером в видимом диапазоне для эффективного получения изображения с помощью камеры, подсчитывающей фотоны. ^{[ 7 ]}

История

Изобретение

Самые ранние микроскопы представляли собой с одной линзой увеличительные стекла и ограниченным увеличением, которые возникли, по крайней мере, еще в эпоху широкого использования линз в очках в 13 веке. ^{[ 8 ]}

Сложные микроскопы впервые появились в Европе около 1620 г. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} в том числе один, продемонстрированный Корнелисом Дреббелем в Лондоне (около 1621 г.), и один, выставленный в Риме в 1624 г. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Фактический изобретатель сложного микроскопа неизвестен, хотя за прошедшие годы было сделано много заявлений. К ним относятся иск 35 ^{[ 13 ]} сообщил Спустя годы после того, как голландский производитель очков Йоханнес Захариассен , что его отец, Захариас Янссен , изобрел составной микроскоп и/или телескоп еще в 1590 году. Показания Йоханнеса, которые некоторые считают сомнительными, ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}^{[ 16 ]} отодвигает дату изобретения настолько далеко назад, что Захариас в то время был ребенком, что приводит к предположению, что для того, чтобы утверждение Йоханнеса было правдой, составной микроскоп должен был быть изобретен дедом Йоханнеса, Гансом Мартенсом. ^{[ 17 ]} Другое утверждение состоит в том, что конкурент Янссена, Ганс Липпершей (который подал заявку на первый патент на телескоп в 1608 году), также изобрел составной микроскоп. ^{[ 18 ]} Другие историки указывают на голландского новатора Корнелиса Дреббеля с его составным микроскопом 1621 года. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Галилео Галилея иногда называют изобретателем сложного микроскопа. После 1610 года он обнаружил, что может фокусировать свой телескоп с близкого расстояния, чтобы рассматривать мелкие объекты, такие как мухи, крупным планом. ^{[ 19 ]} и/или мог смотреть не с той стороны наоборот, чтобы увеличить мелкие предметы. ^{[ 20 ]} Единственным недостатком было то, что его телескоп длиной 2 фута пришлось удлинить до 6 футов, чтобы рассмотреть объекты, находящиеся так близко. ^{[ 21 ]} Увидев составной микроскоп, построенный Дреббелем, выставленный в Риме в 1624 году, Галилей построил свою улучшенную версию. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]} В 1625 году Джованни Фабер придумал название «микроскоп» для составного микроскопа, который Галилей представил Академии деи Линчеи в 1624 году. ^{[ 22 ]} (Галилей называл его « оккиолино », или « глазком »). Фабер придумал название от греческих слов μικρόν (микрон), означающих «маленький», и σκοπεῖν (скопеин), означающих «смотреть», имя, которое должно быть аналогом «телескопа», еще одного слова, придуманного линсианцами. ^{[ 23 ]}

Христиан Гюйгенс , еще один голландец, в конце 17 века разработал простую окулярную систему с двумя линзами, которая была ахроматически исправлена, что стало огромным шагом вперед в развитии микроскопа. Окуляр Гюйгенс производится и по сей день, но он имеет небольшой размер поля зрения и другие незначительные недостатки.

Популяризация

Антони ван Левенгуку (1632–1724) приписывают то, что он привлек внимание биологов к микроскопу, хотя простые увеличительные линзы производились уже в 16 веке. Самодельные микроскопы Ван Левенгука представляли собой простые микроскопы с одной очень маленькой, но прочной линзой. Они были неудобны в использовании, но позволяли ван Левенгуку видеть подробные изображения. Потребовалось около 150 лет оптических разработок, прежде чем составной микроскоп смог обеспечить изображение того же качества, что и простые микроскопы ван Левенгука, из-за трудностей с настройкой нескольких линз. В 1850-х годах Джон Леонард Ридделл , профессор химии Тулейнского университета , изобрел первый практический бинокулярный микроскоп, проводя одно из самых ранних и обширных американских микроскопических исследований холеры . ^{[ 25 ]}^{[ 26 ]}

Техники освещения

Хотя базовые технологии и оптика микроскопов существуют уже более 400 лет, гораздо позже были разработаны методы освещения образцов для получения высококачественных изображений, видимых сегодня.

В августе 1893 года Август Келер разработал освещение Келера . Этот метод освещения образца обеспечивает чрезвычайно равномерное освещение и преодолевает многие ограничения старых методов освещения образца. До появления келерова освещения изображение источника света, например нити лампочки , всегда было видно на изображении образца.

Нобелевская премия по физике была присуждена голландскому физику Фрицу Цернике в 1953 году за разработку фазово-контрастного освещения, позволяющего получать изображения прозрачных образцов. Используя интерференцию, а не поглощение света, можно получить изображения чрезвычайно прозрачных образцов, таких как живые клетки млекопитающих , без необходимости использования методов окрашивания. Всего два года спустя, в 1955 году, Жорж Номарски опубликовал теорию дифференциально-интерференционно-контрастной микроскопии, еще одного интерференции метода визуализации, основанного на .

Флуоресцентная микроскопия

Современная биологическая микроскопия во многом зависит от разработки флуоресцентных зондов для определенных структур внутри клетки. В отличие от обычной микроскопии в проходящем свете, при флуоресцентной микроскопии образец освещается через объектив узким набором длин волн света. Этот свет взаимодействует с флуорофорами в образце, которые затем излучают свет с большей длиной волны . Именно этот излучаемый свет и составляет изображение.

С середины 20-го века химические флуоресцентные красители, такие как DAPI , которые связываются с ДНК , используются для маркировки определенных структур внутри клетки. Более поздние разработки включают иммунофлуоресценцию , в которой используются флуоресцентно меченные антитела для распознавания определенных белков в образце, а также флуоресцентные белки, такие как GFP , которые живая клетка может экспрессировать, делая ее флуоресцентной.

Компоненты

Все современные оптические микроскопы, предназначенные для просмотра образцов в проходящем свете, имеют одни и те же основные компоненты светового пути. Кроме того, подавляющее большинство микроскопов имеют одинаковые «конструктивные» компоненты. ^{[ 27 ]} (нумерация ниже согласно изображению справа):

Окуляр (линза окуляра) (1)
Револьверная головка объектива, револьвер или вращающаяся носовая часть (для крепления нескольких объективов) (2)
Объективы (3)
Ручки фокусировки (для перемещения сцены)
- Грубая регулировка (4)
- Точная регулировка (5)
Столик (для удержания образца) (6)
Источник света ( свет или зеркало ) (7)
Диафрагма и конденсатор (8)
Механическая ступень (9)

Окуляр (линза окуляра)

Окуляр , или окулярная линза, представляет собой цилиндр, содержащий две или более линз; его функция — сфокусировать изображение для глаза. Окуляр вставляется в верхний конец тубуса корпуса. Окуляры взаимозаменяемы, и можно вставить множество разных окуляров с разной степенью увеличения. Типичные значения увеличения окуляров включают 5×, 10× (наиболее распространенный), 15× и 20×. В некоторых высокопроизводительных микроскопах оптическая конфигурация объектива и окуляра подобрана таким образом, чтобы обеспечить наилучшие оптические характеристики. Чаще всего это происходит с апохроматическими объективами.

Объективная турель (револьвер или вращающаяся носовая часть)

Револьверная головка объектива, револьвер или вращающаяся носовая часть — это часть, в которой находится набор объективов. Это позволяет пользователю переключаться между объективами.

Объектив

На нижнем конце типичного составного оптического микроскопа имеется одна или несколько линз объектива , которые собирают свет от образца. Объектив обычно находится в цилиндрическом корпусе, содержащем стеклянную одно- или многоэлементную составную линзу. Обычно в круглую носовую часть ввинчивается около трех объективов, которые можно вращать для выбора необходимой линзы объектива. Эти устройства спроектированы как парфокальные , что означает, что при смене одной линзы на другую в микроскопе образец остается в фокусе . Объективы микроскопа характеризуются двумя параметрами: увеличением и числовой апертурой . Первое обычно находится в диапазоне от 5× до 100×, а второе — от 0,14 до 0,7, что соответствует фокусным расстояниям от 40 до 2 мм соответственно. Объективы с более высоким увеличением обычно имеют более высокую числовую апертуру и меньшую глубину резкости получаемого изображения. Для некоторых высокопроизводительных объективов могут потребоваться подходящие окуляры для обеспечения наилучших оптических характеристик.

Объектив с масляной иммерсией

В некоторых микроскопах используются масляно-иммерсионные объективы или водо-иммерсионные объективы для большего разрешения при большом увеличении. Они используются с материалом с соответствующим индексом, таким как иммерсионное масло или вода, и соответствующим покровным стеклом между линзой объектива и образцом. Показатель преломления материала, соответствующего показателю, выше, чем у воздуха, что позволяет линзе объектива иметь большую числовую апертуру (более 1), так что свет передается от образца к внешней поверхности линзы объектива с минимальным преломлением. Могут быть достигнуты числовые апертуры до 1,6. ^{[ 28 ]} Большая числовая апертура позволяет собирать больше света, что делает возможным детальное наблюдение за более мелкими деталями. Масляно-иммерсионная линза обычно имеет увеличение от 40 до 100×.

Ручки фокусировки

Ручки регулировки перемещают предметный столик вверх и вниз с отдельной регулировкой грубой и точной фокусировки. Те же элементы управления позволяют микроскопу адаптироваться к образцам разной толщины. В старых моделях микроскопов колеса регулировки фокуса перемещали тубус микроскопа вверх или вниз относительно штатива и имели фиксированный предметный столик.

Рамка

Вся оптическая сборка традиционно крепится к жесткому кронштейну, который, в свою очередь, крепится к прочной U-образной ножке для обеспечения необходимой жесткости. Угол рычага может регулироваться, что позволяет регулировать угол обзора.

Рама обеспечивает точку крепления для различных органов управления микроскопом. Обычно это включает в себя элементы управления фокусировкой, обычно большое колесо с накаткой для регулировки грубой фокусировки и меньшее колесо с накаткой для управления точной фокусировкой. Другими функциями могут быть элементы управления лампой и/или элементы управления для регулировки конденсатора.

Этап

Предмет представляет собой платформу под объективом, на которой поддерживается просматриваемый образец. В центре предметного столика находится отверстие, через которое проходит свет, освещающий образец. На столике обычно имеются кронштейны для крепления предметных стекол (прямоугольные стеклянные пластины типичными размерами 25×75 мм, на которых крепится препарат).

При увеличении более 100× перемещать предметное стекло вручную нецелесообразно. Механический предметный столик, типичный для микроскопов средней и высокой цен, позволяет совершать небольшие перемещения предметного стекла с помощью ручек управления, которые перемещают образец/предметное стекло по желанию. Если в микроскопе изначально не было механического предметного столика, возможно, его можно будет добавить.

Все этапы перемещаются вверх и вниз для фокусировки. При использовании механического предметного столика слайды перемещаются по двум горизонтальным осям для позиционирования образца для изучения деталей образца.

Фокусировка начинается с меньшего увеличения, чтобы пользователь центрировал образец на предметном столике. Переход к более высокому увеличению требует перемещения предметного столика выше по вертикали для повторной фокусировки при большем увеличении, а также может потребоваться небольшая корректировка горизонтального положения образца. Регулировка горизонтального положения образца является причиной использования механического столика.

Из-за сложности подготовки образцов и размещения их на предметных стеклах детям лучше начинать с подготовленных предметных стекол, которые расположены по центру и легко фокусируются независимо от используемого уровня фокусировки.

Источник света

Можно использовать множество источников света. Проще говоря, дневной свет направляется через зеркало . Однако большинство микроскопов имеют собственный регулируемый и управляемый источник света – часто галогенную лампу , хотя освещение с использованием светодиодов и лазеров становится все более распространенным. Подсветка Келера часто предусмотрена на более дорогих инструментах.

Конденсатор

Конденсор представляет собой линзу , предназначенную для фокусировки света от источника освещения на образец. Конденсор может также включать в себя другие элементы, такие как диафрагма и /или фильтры, для управления качеством и интенсивностью освещения. Для таких методов освещения, как темное поле , фазовый контраст и дифференциально-интерференционно-контрастная микроскопия, дополнительные оптические компоненты должны быть точно выровнены на пути света.

Увеличение

Фактическая сила или увеличение составного оптического микроскопа является произведением оптической силы окуляра и объектива. Например, 10-кратное увеличение окуляра и 100-кратное увеличение объектива дают общее увеличение в 1000 раз. Модифицированные условия, такие как использование масла или ультрафиолетового света, могут повысить разрешение и обеспечить разрешение деталей при увеличении более 1000 раз.

Операция

Техники освещения

Доступно множество методов, которые изменяют путь света для создания улучшенного контрастного изображения из образца. Основные методы повышения контрастности образца включают кросс-поляризованный свет , темное поле , фазовый контраст и дифференциально-интерференционное контрастное освещение. Недавний метод ( Sarfus ) сочетает в себе кросс-поляризованный свет и специальные слайды с усиленным контрастом для визуализации нанометрических образцов.

Четыре примера методов просвечивания, используемых для создания контраста в образце папиросной бумаги . 1,559 мкм/пиксель.
Яркое освещение поля , контраст образца обусловлен поглощением света в образце.
Освещение кроссполяризованным светом , контраст образца возникает за счет вращения поляризованного света через образец.
Освещение темного поля , контраст образца возникает за счет света, рассеянного образцом.
Фазово-контрастное освещение, контраст образца возникает в результате интерференции лучей света различной длины через образец.

Другие методы

Современные микроскопы позволяют не просто наблюдать изображение образца в проходящем свете; существует множество методов, которые можно использовать для извлечения других типов данных. Для большинства из них требуется дополнительное оборудование в дополнение к базовому составному микроскопу.

Отраженный свет или падающее освещение (для анализа поверхностных структур)
Флуоресцентная микроскопия, обе:

Микроспектроскопия (когда спектрофотометр УФ-видимой области интегрирован с оптическим микроскопом)
Ультрафиолетовая микроскопия
Ближняя инфракрасная микроскопия
Множественная трансмиссионная микроскопия ^{[ 29 ]} для повышения контрастности и уменьшения аберраций.
Автоматизация (для автоматического сканирования больших образцов или захвата изображений)

Приложения

Оптическая микроскопия широко используется в микроэлектронике, нанофизике, биотехнологии, фармацевтических исследованиях, минералогии и микробиологии. ^{[ 30 ]}

Оптическая микроскопия используется для медицинской диагностики , область, называемая гистопатологией, когда речь идет о тканях, или при мазках свободных клеток или фрагментов тканей.

В промышленности широко распространены бинокулярные микроскопы. Помимо приложений, требующих истинного восприятия глубины , использование двойных окуляров снижает нагрузку на глаза , связанную с долгим рабочим днем на станции микроскопии. В некоторых приложениях используются микроскопы с большим рабочим расстоянием или длиннофокусным расстоянием. ^{[ 31 ]} полезны. Возможно, предмет придется осмотреть за окном , или промышленные объекты могут представлять опасность для объекта. Такая оптика напоминает телескопы с возможностью близкой фокусировки. ^{[ 32 ]}^{[ 33 ]}

Измерительные микроскопы используются для точных измерений. Есть два основных типа. Одна из них имеет градуированную сетку , позволяющую измерять расстояния в фокальной плоскости. ^{[ 34 ]} Другой (более старый) тип имеет простое перекрестие и микрометрический механизм для перемещения объекта относительно микроскопа. ^{[ 35 ]}

Очень маленькие портативные микроскопы нашли применение там, где лабораторный микроскоп был бы обузой. ^{[ 36 ]}

Ограничения

При очень большом увеличении в проходящем свете точечные объекты выглядят как размытые диски, окруженные дифракционными кольцами. Их называют дисками Эйри . Под разрешающей способностью микроскопа понимают способность различать два близко расположенных диска Эйри (или, другими словами, способность микроскопа выявлять соседние структурные детали как отдельные и отдельные). Именно эти эффекты дифракции ограничивают способность разрешать мелкие детали. На степень и величину дифракционных картин влияют как длина волны ( света λ), преломляющие материалы, используемые для изготовления линзы объектива, так и числовая апертура (NA) линзы объектива. Поэтому существует конечный предел, за которым невозможно разрешить отдельные точки в объективном поле, известный как дифракционный предел . Предполагая, что оптические аберрации во всей оптической установке пренебрежимо малы, разрешение d можно определить как:

d={\frac {\lambda }{2NA}}

Обычно предполагается длина волны 550 нм, что соответствует зеленому свету. При использовании воздуха в качестве внешней среды высшая практическая ЧА составляет 0,95, а при использовании масла — до 1,5. На практике наименьшее значение d, которое можно получить с помощью обычных линз, составляет около 200 нм. Новый тип линзы, использующий многократное рассеяние света, позволил улучшить разрешение до уровня ниже 100 нм. ^{[ 37 ]}

Превышение предела разрешения

Доступно несколько методов для достижения разрешения, превышающего предел пропускаемого света, описанный выше. Голографические методы, описанные Куржоном и Булабуа в 1979 году, также способны преодолеть этот предел разрешения, хотя в их экспериментальном анализе разрешение было ограничено. ^{[ 38 ]}

Используя флуоресцентные образцы, доступны дополнительные методы. Примеры включают Vertico SMI , сканирующую оптическую микроскопию ближнего поля , в которой используются затухающие волны , и истощение стимулированного излучения . В 2005 году микроскоп, способный обнаруживать одну молекулу, был описан как учебное пособие. ^{[ 39 ]}

Несмотря на значительный прогресс за последнее десятилетие, методы преодоления дифракционного предела остаются ограниченными и специализированными.

Хотя большинство методов ориентированы на увеличение латерального разрешения, существуют также методы, которые позволяют анализировать чрезвычайно тонкие образцы. Например, методы Сарфуса помещают тонкий образец на поверхность, усиливающую контраст, и тем самым позволяют напрямую визуализировать пленки толщиной до 0,3 нанометра.

8 октября 2014 года Нобелевская премия по химии была присуждена Эрику Бетцигу , Уильяму Мёрнеру и Стефану Хеллу за разработку флуоресцентной микроскопии сверхразрешения . ^{[ 40 ]}^{[ 41 ]}

Структурированное освещение СМИ

SMI (микроскопия с пространственно-модулированным освещением) представляет собой световой оптический процесс так называемой инженерии функции рассеяния точки (PSF). Это процессы, которые модифицируют PSF микроскопа подходящим образом, чтобы либо увеличить оптическое разрешение, чтобы максимизировать точность измерения расстояний до флуоресцентных объектов, которые малы по сравнению с длиной волны освещающего света, либо извлечь другие структурные параметры из нанометровом диапазоне. ^{[ 42 ]}^{[ 43 ]}

Локализация микроскопии СПДМфимод

SPDM (спектральная прецизионная дальняя микроскопия), основная технология локализационной микроскопии, представляет собой светооптический процесс флуоресцентной микроскопии , который позволяет измерять положение, расстояние и угол «оптически изолированных» частиц (например, молекул) значительно ниже теоретического предела разрешения световой микроскопии. только одна частица/молекула в области размера, определяемого обычным оптическим разрешением (обычно диаметром «Оптически изолированный» означает, что в данный момент времени регистрируется около 200–250 нм). Это возможно, когда все молекулы внутри такой области несут разные спектральные маркеры (например, разные цвета или другие полезные различия в излучении света разными частицами). ^{[ 44 ]}^{[ 45 ]}^{[ 46 ]}^{[ 47 ]}

Многие стандартные флуоресцентные красители, такие как GFP , красители Alexa, красители Atto, Cy2/Cy3 и молекулы флуоресцеина, можно использовать для локализационной микроскопии при наличии определенных фотофизических условий. Используя эту так называемую технологию SPDMphymod (физически модифицируемые флуорофоры), для нановизуализации достаточно одной длины волны лазера подходящей интенсивности. ^{[ 48 ]}

3D-микроскопия со сверхвысоким разрешением

Трехмерная микроскопия со сверхвысоким разрешением со стандартными флуоресцентными красителями может быть достигнута путем сочетания локализационной микроскопии для стандартных флуоресцентных красителей SPDMphymod и структурированного освещения SMI. ^{[ 49 ]}

МЕСТО

Истощение стимулированного излучения — простой пример того, как возможно более высокое разрешение, превышающее дифракционный предел, но оно имеет серьезные ограничения. STED — это метод флуоресцентной микроскопии, в котором используется комбинация световых импульсов для индукции флуоресценции в небольшой группе флуоресцентных молекул в образце. Каждая молекула создает на изображении световое пятно, ограниченное дифракцией, и центр каждого из этих пятен соответствует местоположению молекулы. Поскольку количество флуоресцирующих молекул невелико, пятна света вряд ли перекроются, и поэтому их можно точно разместить. Затем этот процесс повторяется много раз для создания изображения. Стефан Хелл из Института биофизической химии Макса Планка был награжден 10-й Немецкой премией будущего в 2006 году и Нобелевской премией по химии в 2014 году за разработку микроскопа STED и связанных с ним методологий. ^{[ 50 ]}

Альтернативы

Чтобы преодолеть ограничения, налагаемые пределом дифракции видимого света, были разработаны другие микроскопы, использующие другие волны.

Атомно-силовой микроскоп (АСМ)
Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)
Сканирующая микроскопия ионной проводимости (СИКМ)
Сканирующий туннельный микроскоп (СТМ)
Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
Ультрафиолетовый микроскоп
Рентгеновский микроскоп

Важно отметить, что волны более высокой частоты имеют ограниченное взаимодействие с веществом, например, мягкие ткани относительно прозрачны для рентгеновских лучей, что приводит к появлению различных источников контраста и различных целевых применений.

Использование электронов и рентгеновских лучей вместо света обеспечивает гораздо более высокое разрешение — длина волны излучения короче, поэтому дифракционный предел ниже. Чтобы сделать Коротковолновый зонд неразрушающий, система визуализации атомным лучом ( атомный наноскоп ) была предложена и широко обсуждалась в литературе, но она еще не конкурентоспособна с традиционными системами визуализации.

СТМ и АСМ — это методы сканирования с использованием небольшого зонда, который сканирует поверхность образца. Разрешение в этих случаях ограничено размером зонда; Методы микрообработки позволяют производить зонды с радиусом кончика 5–10 нм.

Кроме того, в таких методах, как электронная или рентгеновская микроскопия, используется вакуум или частичный вакуум, что ограничивает их использование для живых и биологических образцов (за исключением сканирующего электронного микроскопа окружающей среды ). Камеры для образцов, необходимые для всех таких инструментов, также ограничивают размер выборки, и манипуляции с образцами усложняются. На изображениях, полученных этими методами, цвет не виден, поэтому некоторая информация теряется. они необходимы при исследовании молекулярных или атомных эффектов, таких как старение алюминиевых сплавов или микроструктура полимеров Однако .

См. также

Ссылки

^ Дж. Р. Блюфорд. «Урок 2 – Страница 3, КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРОСКОПОВ» . msnucleus.org. Архивировано из оригинала 10 мая 2016 года . Проверено 15 января 2017 г.
^ Системы знаний Триши. Серия IIT Foundation — физика, класс 8, 2/e . Пирсон Образовательная Индия. п. 213. ИСБН 978-81-317-6147-2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Ян М. Ватт (1997). Принципы и практика электронной микроскопии . Издательство Кембриджского университета. п. 6. ISBN 978-0-521-43591-8 .
^ «Покупка недорогого микроскопа для домашнего использования» (PDF) . Оксфордский университет. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 5 ноября 2015 г.
^ Кумар, Нареш; Векхейзен, Берт М.; Уэйн, Эндрю Дж.; Поллард, Эндрю Дж. (апрель 2019 г.). «Наномасштабная химическая визуализация с использованием рамановской спектроскопии с усилением на зонде» . Протоколы природы . 14 (4): 1169–1193. дои : 10.1038/s41596-019-0132-z . ISSN 1750-2799 . ПМИД 30911174 .
^ Ли, Джунхи; Крэмптон, Кевин Т.; Талларида, Николас; Апкарян, В. Ара (апрель 2019 г.). «Визуализация нормальных мод колебаний одиночной молекулы с помощью атомарно ограниченного света». Природа . 568 (7750): 78–82. Бибкод : 2019Natur.568...78L . дои : 10.1038/s41586-019-1059-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 30944493 . S2CID 92998248 .
^ Аспден, Рубен С.; Геммелл, Натан Р.; Моррис, Питер А.; Таска, Дэниел С.; Мертенс, Лена; Таннер, Майкл Г.; Кирквуд, Роберт А.; Руджери, Алессандро; Този, Альберто; Бойд, Роберт В.; Буллер, Джеральд С.; Хэдфилд, Роберт Х.; Пэджетт, Майлз Дж. (2015). «Фотонно-разреженная микроскопия: визуализация в видимом свете с использованием инфракрасного освещения» (PDF) . Оптика . 2 (12): 1049. Бибкод : 2015Оптика...2.1049А . дои : 10.1364/OPTICA.2.001049 . ISSN 2334-2536 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2016 года.
^ Труды Фонда Джорджо Ронки и вклады Национального института оптики, том 30, The Foundation-1975, стр. 554
^ Альберт Ван Хелден; Свен Дюпре; Роб ван Гент (2010). Происхождение телескопа . Издательство Амстердамского университета. п. 24. ISBN 978-90-6984-615-6 .
^ Уильям Розенталь, Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию, Norman Publishing, 1996, стр. 391–392.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Раймонд Дж. Сигер, «Люди физики: Галилео Галилей, его жизнь и работы», Elsevier – 2016, стр. 24
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж. Уильям Розенталь, Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию, Norman Publishing, 1996, стр. 391.
^ Альберт Ван Хелден; Свен Дюпре; Роб ван Гент (2010). Происхождение телескопа . Издательство Амстердамского университета. стр. 32–36, 43. ISBN. 978-90-6984-615-6 .
^ Ван Хелден , с. 43
^ Шмаефски, Брайан (2006) Биотехнология 101 . Гринвуд. п. 171. ISBN 0313335281 .
^ Примечание: истории различаются, в том числе Захариасу Янссену помог его отец Ганс Мартенс (или иногда говорят, что он был построен полностью его отцом). Вероятная дата рождения Захариаса - 1585 год ( Ван Хелден , стр. 28) делает маловероятным, что он изобрел его в 1590 году, а утверждение об изобретении основано на показаниях сына Захариаса Янссена, Йоханнеса Захариассена, который, возможно, сфабриковал всю эту историю ( Ван Хелден , стр. 43).
^ Брайан Шмаефски, Биотехнология 101–2006, стр. 171.
^ «Кто изобрел микроскоп?» . Живая наука . 14 сентября 2013 года. Архивировано из оригинала 3 февраля 2017 года . Проверено 31 марта 2017 г.
^ Роберт Д. Уэрта, Гиганты Делфта: Йоханнес Вермеер и натурфилософы: параллельный поиск знаний в эпоху открытий, Bucknell University Press - 2003, стр. 126
^ А. Марк Смит, От зрения к свету: переход от древней к современной оптике, University of Chicago Press - 2014, стр. 387
^ Дэниел Дж. Бурстин, Первооткрыватели, Knopf Doubleday Publishing Group - 2011, стр. 327
^ Гулд, Стивен Джей (2000). «Глава 2: Остроглазая рысь, обманутая природой». Лживые камни Марракеша: предпоследние размышления естествознания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Гармония. ISBN 978-0-224-05044-9 .
^ «Микроскоп Галилея». Архивировано 9 апреля 2008 г. в Wayback Machine , Институте и Музее истории науки (на итальянском языке).
^ Гулд, Стивен Джей (2000) Лживые камни Марракеша . Книги Гармонии. ISBN 0-609-60142-3 .
^ Ридделл Дж. Л. (1854 г.). «О бинокулярном микроскопе». QJ Microsc Sci . 2 : 18–24.
^ Кэсседи Дж. Х. (1973). «Двуглавый вибрион Джона Л. Ридделла: два документа по американской микроскопии и этиологии холеры 1849–59». Дж. Хист Мед . 28 (2): 101–108. дои : 10.1093/jhmas/xxviii.2.101 . ПМИД 4572620 .
^ «Как пользоваться сложным микроскопом» . Микроскоп.com . Проверено 8 февраля 2023 г.
^ Кеннет, Спринг; Келлер, Х. Эрнст; Дэвидсон, Майкл В. «Объективы микроскопа» . Ресурсный центр Olympus по микроскопии . Архивировано из оригинала 1 ноября 2008 года . Проверено 29 октября 2008 г.
^ Пегар, Николя К.; Флейшер, Джейсон В. (1 мая 2011 г.). «Усиление контрастности с помощью многопроходной фазово-сопряженной микроскопии» . CLEO:2011 — Применение лазеров в фотонике (2011), Бумага CThW6 . Издательская группа «Оптика»: CThW6. дои : 10.1364/CLEO_SI.2011.CThW6 . ISBN 978-1-55752-910-7 . S2CID 13366261 .
^ Оптическая микроскопия O1. Архивировано 24 января 2011 года в Wayback Machine Катариной Логг. Чалмерс, кафедра прикладной физики. 20 января 2006 г.
^ «Длиннофокусный микроскоп с адаптером для камеры» . Macrolenses.de . Архивировано из оригинала 3 октября 2011 года.
^ «Микроскоп Квестар Максутов» . компания7.com . Архивировано из оригинала 15 июня 2011 года . Проверено 11 июля 2011 г.
^ «Длиннофокусный микроскоп ФТА» . firsttenangstroms.com . Архивировано из оригинала 26 февраля 2012 года . Проверено 11 июля 2011 г.
^ Олссон, Густав (2003). «Сеточки» . В Дриггерс, Рональд Г. (ред.). Энциклопедия оптической техники, Vol. 3 . ЦРК Пресс. п. 2409. ИСБН 978-0-824-74252-2 .
^ «Микроскопия» . Журнал Королевского микроскопического общества, содержащий его труды и труды, а также краткое изложение текущих исследований, касающихся зоологии и ботаники (в основном беспозвоночных и криптогамии), микроскопии и т. д . 1906. с. 716. Обсуждение измерительных микроскопов Zeiss.
^ Линдер, Кортни (22 ноября 2019 г.). «Если вы когда-нибудь хотели иметь микроскоп для смартфона, теперь у вас есть шанс» . Популярная механика . Проверено 3 ноября 2020 г. .
^ Ван Путтен, Е.Г.; Акбулут, Д.; Бертолотти, Дж.; Вос, WL; Лагендейк, А.; Моск, АП (2011). «Рассеивающая линза разрешает структуры размером менее 100 нм в видимом свете». Письма о физических отзывах . 106 (19): 193905. arXiv : 1103.3643 . Бибкод : 2011PhRvL.106s3905V . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.193905 . ПМИД 21668161 . S2CID 15793849 .
^ Куржон, Д.; Булабуа, Ж. (1979). «Голографическая микроскопия в реальном времени с использованием особой голографической системы освещения и интерферометра вращающегося сдвига». Журнал оптики . 10 (3): 125. Бибкод : 1979JOpt...10..125C . дои : 10.1088/0150-536X/10/3/004 .
^ «Демонстрация недорогого многомодового оптического микроскопа, способного работать с одной молекулой» . Архивировано из оригинала 6 марта 2009 года . Проверено 25 февраля 2009 г.
^ Риттер, Карл; Райзинг, Малин (8 октября 2014 г.). «2 американца и 1 немец получили Нобелевскую премию по химии» . АП Новости . Архивировано из оригинала 11 октября 2014 года . Проверено 8 октября 2014 г.
^ Чанг, Кеннет (8 октября 2014 г.). «Два американца и немец удостоены Нобелевской премии по химии» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 9 октября 2014 года . Проверено 8 октября 2014 г.
^ Хайнцманн, Райнер (1999). Биджио, Ирвинг Дж.; Шнекенбургер, Герберт; Славик, Ян; Сванберг, Катарина; Виалле, Пьер М. (ред.). Микроскопия с латерально-модулированным возбуждением: улучшение разрешения за счет использования дифракционной решетки . Оптическая биопсия и микроскопические методы III. Том. 3568. стр. 185–196. дои : 10.1117/12.336833 . S2CID 128763403 .
^ Кремер, Кристоф; Хаусманн, Майкл; Брэдл, Иоахим и Шнайдер, Бернхард «Волновой полевой микроскоп с функцией распределения точки обнаружения», патент США 7 342 717 , дата приоритета 10 июля 1997 г.
^ Леммер, П.; Гункель, М.; Бэддели, Д.; Кауфманн, Р.; Урих, А.; Вейланд, Ю.; Рейманн, Дж.; Мюллер, П.; Хаусманн, М.; Кремер, К. (2008). «SPDM: световая микроскопия с разрешением одной молекулы на наноуровне». Прикладная физика Б . 93 (1): 1–12. Бибкод : 2008ApPhB..93....1L . дои : 10.1007/s00340-008-3152-x . S2CID 13805053 .
^ Брэдл, Иоахим (1996). «Сравнительное исследование точности трехмерной локализации при обычном конфокальном лазерном сканировании и аксиальной томографической флуоресцентной световой микроскопии». В Биджио, Ирвинг Дж; Грундфест, Уоррен С; Шнекенбургер, Герберт; Сванберг, Катарина; Виалле, Пьер М. (ред.). Оптическая биопсия и микроскопические методы . Оптическая биопсия и микроскопические методы. Том. 2926. стр. 201–206. дои : 10.1117/12.260797 . S2CID 55468495 .
^ Хайнцманн, Р.; Мунк, Х.; Кремер, К. (1997). «Высокоточные измерения в эпифлуоресцентной микроскопии – моделирование и эксперимент» (PDF) . Клеточное зрение . 4 : 252–253. Архивировано (PDF) из оригинала 16 февраля 2016 г.
^ Кремер, Кристоф; Хаусманн, Майкл; Брэдл, Иоахим и Ринке, Бернд «Метод и устройства для измерения расстояний между структурами объектов», патент США № 6 424 421, дата приоритета 23 декабря 1996 г.
^ Мануэль Гункель; и др. (2009). «Двухцветная локализационная микроскопия клеточных наноструктур» (PDF) . Биотехнологический журнал . 4 (6): 927–38. дои : 10.1002/biot.200900005 . ПМИД 19548231 . S2CID 18162278 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 мая 2019 года.
^ Кауфманн, Р; Мюллер, П; Хильденбранд, Г; Хаусманн, М; Кремер, К; и др. (2011). «Анализ кластеров мембранных белков Her2/neu в различных типах клеток рака молочной железы с использованием локализационной микроскопии». Журнал микроскопии . 242 (1): 46–54. CiteSeerX 10.1.1.665.3604 . дои : 10.1111/j.1365-2818.2010.03436.x . ПМИД 21118230 . S2CID 2119158 .
^ «Немецкая премия будущего за преодоление предела Аббе» . Архивировано из оригинала 7 марта 2009 года . Проверено 24 февраля 2009 г.

Цитируемые источники

Ван Хелден, Альберт; Дюпре, Свен; Ван Гент, Роб (2011). Происхождение телескопа . Издательство Амстердамского университета. ISBN 978-9069846156 .

Дальнейшее чтение

«Подготовка металлографических и материалографических образцов, световая микроскопия, анализ изображений и определение твердости», Кей Гилс в сотрудничестве со Struers A/S, ASTM International, 2006.
«Световая микроскопия: продолжающаяся современная революция» , Зигфрид Вайзенбургер и Вахид Сандогдар, arXiv:1412.3255, 2014 г.

Внешние ссылки

Антикварные микроскопы и научные инструменты Сайт об антикварных микроскопах, их аксессуарах и истории.
Antique Microscopes.com Коллекция ранних микроскопов.
Исторические микроскопы , иллюстрированная коллекция, содержащая более 3000 фотографий научных микроскопов европейских производителей (на немецком языке).
Коллекция Голуба . Коллекция микроскопов 17-19 веков, включая подробные описания.
Молекулярные выражения , концепции оптической микроскопии
Онлайн-учебник по практической оптической микроскопии в Кембриджском университете
OpenWetWare
База данных, ориентированная на ячейки

[1] Дж. Р. Блюфорд. «Урок 2 – Страница 3, КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРОСКОПОВ» . msnucleus.org. Архивировано из оригинала 10 мая 2016 года . Проверено 15 января 2017 г.

[2] Системы знаний Триши. Серия IIT Foundation — физика, класс 8, 2/e . Пирсон Образовательная Индия. п. 213. ИСБН 978-81-317-6147-2 .

[Watt-3] Перейти обратно: ^а ^б Ян М. Ватт (1997). Принципы и практика электронной микроскопии . Издательство Кембриджского университета. п. 6. ISBN 978-0-521-43591-8 .

[4] «Покупка недорогого микроскопа для домашнего использования» (PDF) . Оксфордский университет. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 года . Проверено 5 ноября 2015 г.

[5] Кумар, Нареш; Векхейзен, Берт М.; Уэйн, Эндрю Дж.; Поллард, Эндрю Дж. (апрель 2019 г.). «Наномасштабная химическая визуализация с использованием рамановской спектроскопии с усилением на зонде» . Протоколы природы . 14 (4): 1169–1193. дои : 10.1038/s41596-019-0132-z . ISSN 1750-2799 . ПМИД 30911174 .

[6] Ли, Джунхи; Крэмптон, Кевин Т.; Талларида, Николас; Апкарян, В. Ара (апрель 2019 г.). «Визуализация нормальных мод колебаний одиночной молекулы с помощью атомарно ограниченного света». Природа . 568 (7750): 78–82. Бибкод : 2019Natur.568...78L . дои : 10.1038/s41586-019-1059-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 30944493 . S2CID 92998248 .

[AspdenGemmell2015-7] Аспден, Рубен С.; Геммелл, Натан Р.; Моррис, Питер А.; Таска, Дэниел С.; Мертенс, Лена; Таннер, Майкл Г.; Кирквуд, Роберт А.; Руджери, Алессандро; Този, Альберто; Бойд, Роберт В.; Буллер, Джеральд С.; Хэдфилд, Роберт Х.; Пэджетт, Майлз Дж. (2015). «Фотонно-разреженная микроскопия: визуализация в видимом свете с использованием инфракрасного освещения» (PDF) . Оптика . 2 (12): 1049. Бибкод : 2015Оптика...2.1049А . дои : 10.1364/OPTICA.2.001049 . ISSN 2334-2536 . Архивировано (PDF) из оригинала 4 июня 2016 года.

[8] Труды Фонда Джорджо Ронки и вклады Национального института оптики, том 30, The Foundation-1975, стр. 554

[9] Альберт Ван Хелден; Свен Дюпре; Роб ван Гент (2010). Происхождение телескопа . Издательство Амстердамского университета. п. 24. ISBN 978-90-6984-615-6 .

[10] Уильям Розенталь, Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию, Norman Publishing, 1996, стр. 391–392.

[Raymond_J._Seeger_2016,_page_24-11] Перейти обратно: ^а ^б ^с Раймонд Дж. Сигер, «Люди физики: Галилео Галилей, его жизнь и работы», Elsevier – 2016, стр. 24

[J._William_Rosenthal_1996,_page_391-12] Перейти обратно: ^а ^б ^с Дж. Уильям Розенталь, Очки и другие вспомогательные средства зрения: история и руководство по коллекционированию, Norman Publishing, 1996, стр. 391.

[13] Альберт Ван Хелден; Свен Дюпре; Роб ван Гент (2010). Происхождение телескопа . Издательство Амстердамского университета. стр. 32–36, 43. ISBN. 978-90-6984-615-6 .

[14] Ван Хелден , с. 43

[15] Шмаефски, Брайан (2006) Биотехнология 101 . Гринвуд. п. 171. ISBN 0313335281 .

[16] Примечание: истории различаются, в том числе Захариасу Янссену помог его отец Ганс Мартенс (или иногда говорят, что он был построен полностью его отцом). Вероятная дата рождения Захариаса - 1585 год ( Ван Хелден , стр. 28) делает маловероятным, что он изобрел его в 1590 году, а утверждение об изобретении основано на показаниях сына Захариаса Янссена, Йоханнеса Захариассена, который, возможно, сфабриковал всю эту историю ( Ван Хелден , стр. 43).

[17] Брайан Шмаефски, Биотехнология 101–2006, стр. 171.

[18] «Кто изобрел микроскоп?» . Живая наука . 14 сентября 2013 года. Архивировано из оригинала 3 февраля 2017 года . Проверено 31 марта 2017 г.

[19] Роберт Д. Уэрта, Гиганты Делфта: Йоханнес Вермеер и натурфилософы: параллельный поиск знаний в эпоху открытий, Bucknell University Press - 2003, стр. 126

[20] А. Марк Смит, От зрения к свету: переход от древней к современной оптике, University of Chicago Press - 2014, стр. 387

[21] Дэниел Дж. Бурстин, Первооткрыватели, Knopf Doubleday Publishing Group - 2011, стр. 327

[22] Гулд, Стивен Джей (2000). «Глава 2: Остроглазая рысь, обманутая природой». Лживые камни Марракеша: предпоследние размышления естествознания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Гармония. ISBN 978-0-224-05044-9 .

[23] «Микроскоп Галилея». Архивировано 9 апреля 2008 г. в Wayback Machine , Институте и Музее истории науки (на итальянском языке).

[24] Гулд, Стивен Джей (2000) Лживые камни Марракеша . Книги Гармонии. ISBN 0-609-60142-3 .

[Riddell-25] Ридделл Дж. Л. (1854 г.). «О бинокулярном микроскопе». QJ Microsc Sci . 2 : 18–24.

[Cassedy-26] Кэсседи Дж. Х. (1973). «Двуглавый вибрион Джона Л. Ридделла: два документа по американской микроскопии и этиологии холеры 1849–59». Дж. Хист Мед . 28 (2): 101–108. дои : 10.1093/jhmas/xxviii.2.101 . ПМИД 4572620 .

[27] «Как пользоваться сложным микроскопом» . Микроскоп.com . Проверено 8 февраля 2023 г.

[28] Кеннет, Спринг; Келлер, Х. Эрнст; Дэвидсон, Майкл В. «Объективы микроскопа» . Ресурсный центр Olympus по микроскопии . Архивировано из оригинала 1 ноября 2008 года . Проверено 29 октября 2008 г.

[29] Пегар, Николя К.; Флейшер, Джейсон В. (1 мая 2011 г.). «Усиление контрастности с помощью многопроходной фазово-сопряженной микроскопии» . CLEO:2011 — Применение лазеров в фотонике (2011), Бумага CThW6 . Издательская группа «Оптика»: CThW6. дои : 10.1364/CLEO_SI.2011.CThW6 . ISBN 978-1-55752-910-7 . S2CID 13366261 .

[30] Оптическая микроскопия O1. Архивировано 24 января 2011 года в Wayback Machine Катариной Логг. Чалмерс, кафедра прикладной физики. 20 января 2006 г.

[macrolensdb-31] «Длиннофокусный микроскоп с адаптером для камеры» . Macrolenses.de . Архивировано из оригинала 3 октября 2011 года.

[questar-32] «Микроскоп Квестар Максутов» . компания7.com . Архивировано из оригинала 15 июня 2011 года . Проверено 11 июля 2011 г.

[fta-33] «Длиннофокусный микроскоп ФТА» . firsttenangstroms.com . Архивировано из оригинала 26 февраля 2012 года . Проверено 11 июля 2011 г.

[34] Олссон, Густав (2003). «Сеточки» . В Дриггерс, Рональд Г. (ред.). Энциклопедия оптической техники, Vol. 3 . ЦРК Пресс. п. 2409. ИСБН 978-0-824-74252-2 .

[35] «Микроскопия» . Журнал Королевского микроскопического общества, содержащий его труды и труды, а также краткое изложение текущих исследований, касающихся зоологии и ботаники (в основном беспозвоночных и криптогамии), микроскопии и т. д . 1906. с. 716. Обсуждение измерительных микроскопов Zeiss.

[36] Линдер, Кортни (22 ноября 2019 г.). «Если вы когда-нибудь хотели иметь микроскоп для смартфона, теперь у вас есть шанс» . Популярная механика . Проверено 3 ноября 2020 г. .

[fb-37] Ван Путтен, Е.Г.; Акбулут, Д.; Бертолотти, Дж.; Вос, WL; Лагендейк, А.; Моск, АП (2011). «Рассеивающая линза разрешает структуры размером менее 100 нм в видимом свете». Письма о физических отзывах . 106 (19): 193905. arXiv : 1103.3643 . Бибкод : 2011PhRvL.106s3905V . doi : 10.1103/PhysRevLett.106.193905 . ПМИД 21668161 . S2CID 15793849 .

[38] Куржон, Д.; Булабуа, Ж. (1979). «Голографическая микроскопия в реальном времени с использованием особой голографической системы освещения и интерферометра вращающегося сдвига». Журнал оптики . 10 (3): 125. Бибкод : 1979JOpt...10..125C . дои : 10.1088/0150-536X/10/3/004 .

[39] «Демонстрация недорогого многомодового оптического микроскопа, способного работать с одной молекулой» . Архивировано из оригинала 6 марта 2009 года . Проверено 25 февраля 2009 г.

[AP-20141008-KR-40] Риттер, Карл; Райзинг, Малин (8 октября 2014 г.). «2 американца и 1 немец получили Нобелевскую премию по химии» . АП Новости . Архивировано из оригинала 11 октября 2014 года . Проверено 8 октября 2014 г.

[NYT-20141008-KC-41] Чанг, Кеннет (8 октября 2014 г.). «Два американца и немец удостоены Нобелевской премии по химии» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 9 октября 2014 года . Проверено 8 октября 2014 г.

[42] Хайнцманн, Райнер (1999). Биджио, Ирвинг Дж.; Шнекенбургер, Герберт; Славик, Ян; Сванберг, Катарина; Виалле, Пьер М. (ред.). Микроскопия с латерально-модулированным возбуждением: улучшение разрешения за счет использования дифракционной решетки . Оптическая биопсия и микроскопические методы III. Том. 3568. стр. 185–196. дои : 10.1117/12.336833 . S2CID 128763403 .

[43] Кремер, Кристоф; Хаусманн, Майкл; Брэдл, Иоахим и Шнайдер, Бернхард «Волновой полевой микроскоп с функцией распределения точки обнаружения», патент США 7 342 717 , дата приоритета 10 июля 1997 г.

[44] Леммер, П.; Гункель, М.; Бэддели, Д.; Кауфманн, Р.; Урих, А.; Вейланд, Ю.; Рейманн, Дж.; Мюллер, П.; Хаусманн, М.; Кремер, К. (2008). «SPDM: световая микроскопия с разрешением одной молекулы на наноуровне». Прикладная физика Б . 93 (1): 1–12. Бибкод : 2008ApPhB..93....1L . дои : 10.1007/s00340-008-3152-x . S2CID 13805053 .

[45] Брэдл, Иоахим (1996). «Сравнительное исследование точности трехмерной локализации при обычном конфокальном лазерном сканировании и аксиальной томографической флуоресцентной световой микроскопии». В Биджио, Ирвинг Дж; Грундфест, Уоррен С; Шнекенбургер, Герберт; Сванберг, Катарина; Виалле, Пьер М. (ред.). Оптическая биопсия и микроскопические методы . Оптическая биопсия и микроскопические методы. Том. 2926. стр. 201–206. дои : 10.1117/12.260797 . S2CID 55468495 .

[46] Хайнцманн, Р.; Мунк, Х.; Кремер, К. (1997). «Высокоточные измерения в эпифлуоресцентной микроскопии – моделирование и эксперимент» (PDF) . Клеточное зрение . 4 : 252–253. Архивировано (PDF) из оригинала 16 февраля 2016 г.

[47] Кремер, Кристоф; Хаусманн, Майкл; Брэдл, Иоахим и Ринке, Бернд «Метод и устройства для измерения расстояний между структурами объектов», патент США № 6 424 421, дата приоритета 23 декабря 1996 г.

[48] Мануэль Гункель; и др. (2009). «Двухцветная локализационная микроскопия клеточных наноструктур» (PDF) . Биотехнологический журнал . 4 (6): 927–38. дои : 10.1002/biot.200900005 . ПМИД 19548231 . S2CID 18162278 . Архивировано (PDF) из оригинала 3 мая 2019 года.

[49] Кауфманн, Р; Мюллер, П; Хильденбранд, Г; Хаусманн, М; Кремер, К; и др. (2011). «Анализ кластеров мембранных белков Her2/neu в различных типах клеток рака молочной железы с использованием локализационной микроскопии». Журнал микроскопии . 242 (1): 46–54. CiteSeerX 10.1.1.665.3604 . дои : 10.1111/j.1365-2818.2010.03436.x . ПМИД 21118230 . S2CID 2119158 .

[50] «Немецкая премия будущего за преодоление предела Аббе» . Архивировано из оригинала 7 марта 2009 года . Проверено 24 февраля 2009 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

v т и Оптическая микроскопия
Микроскоп Оптическая микроскопия
Освещение и контрастные методы	Светлопольная микроскопия освещение по Келеру Темнопольная микроскопия Фазовый контраст Количественная фазово-контрастная микроскопия Дифференциальный интерференционный контраст (ДИК) Дисперсионное окрашивание Визуализация второй гармоники (SHIM) 4Пи микроскоп Структурированное освещение Сарфус Микроскопия интерференционного отражения (IRM/RICM) Рамановский
Флуоресцентные методы	Флуоресцентная микроскопия Конфокальная микроскопия Многофотонная микроскопия ( Двухфотонная , Трехфотонная ) Деконволюция изображения Флуоресцентная микроскопия полного внутреннего отражения (TIRF) Световая микроскопия (LSFM/SPIM) Решетчатая светолистовая микроскопия
субдифракция предельные методы	Дифракционный предел Вынужденное сокращение выбросов (STED) Фотоактивируемая локализационная микроскопия (PALM/STORM) Near-field (NSOM/SNOM)
Категория Коммонс