Čtvrtek 21. října 2021, svátek má Brigita
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet

Lidovky.cz

Zeptali jsme se vědců: Proč se při mikroskopování nepoužívá záření o velmi krátkých vlnových délkách?

Věda

  6:31
S kratšími vlnovými délkami jsme teoreticky (a někdy i prakticky) opravdu schopni dosáhnout vyššího rozlišení, ale často je to volba mezi „něco vidět“ a „zničit vzorek“. Na otázku odpověděl Mgr. Ondřej Šebesta z Přírodovědecké fakulty UK.
Laboratoř (ilustrační foto)

Laboratoř (ilustrační foto) foto: Shutterstock

Kromě toho může být energeticky obtížné vůbec vygenerovat požadované záření, případně může být problematická detekce nebo stabilita vzorku. Proto jsou dnes často využívány techniky s horším rozlišením, ale vlídnější ke vzorku. Například v mikroskopii živých buněk se dnes často využívá fluorescence v blízké infračervené oblasti, která nezabíjí a je spektrálně dostatečně daleko od různých autofluorescencí. Moderní techniky fluorescenční mikroskopie navíc dovolují překonat takzvaný difrakční limit světla, čili se dnes i s optickými mikroskopy lze dostat na rozlišení i řádově lepší, než nám udává tzv. Abbeho formule.

Historie a kontext

Vývoj mikroskopie je do značné míry dán historicky. Pro člověka je dominantním smyslem zrak, a proto přirozeně hledal cestu, jak si malé věci zvětšit. Využití části elektromagnetického spektra, kterému se říká světlo, je tedy nasnadě. Postupem času se dalekohledy a mikroskopy zdokonalily, byla objevena závislost mezi vlnovou délkou a numerickou aperturou čočky (Abbe). Z této závislosti vyplývá, že nejmenší objekt, který lze určitou vlnovou délkou pozorovat nemůže být menší než polovina vlnové délky světla. To platí pro průchozí světlo (záření). S rostoucími vědomostmi o fyzice přišla myšlenka využití urychlených elektronů s násobně kratšími vlnovými délkami k rozlišení větších detailů (a mohli bychom pokračovat k rentgenovým a gamma paprskům).

Zeptejte se vědců

Neumíte si vysvětlit některé zákony přírody? Zajímá vás proč je obloha modrá, nebo proč si sova nemůže ukroutit krk? Zeptejte se vědců prostřednictvím rubriky serveru Lidovky.cz.

Otázky posílejte na e-mail internet@lidovky.cz a do předmětu napište: otázka pro vědce a nebo položte otázku přes Twitter s hashtagem # otazkaprovedce.

Obecně vzato spočívá princip zobrazování v tom, že vždy musí vzniknout nějaký kontrast, tedy světlejší a tmavší místa obrazu reprezentující pozorovaný objekt. Můžete použít záření, jaké chcete, pokud objektem prochází beze změny, neuvidíte nic. Z toho důvodu je někdy třeba objekt speciálně obarvit, aby byl vidět, nebo lze využít modulace vlnové délky nebo fáze světla k vytvoření kontrastů na hranách jinak neviditelných objektů (DIC, fázový kontrast).

Další nutnou podmínkou je, že budeme schopni z paprsků prošlých preparátem vytvořit obraz. Dlouhou dobu jsme byli závislí pouze na schopnostech lidského oka. Postupně však byla vyvinuta řada detektorů, umožňujících pozorování i mimo oblast citlivosti oka. Obecně platí, že čím kratší vlnové délky (vyšší frekvence), tím více záření poškozuje vzorek. Tomu se lze různě bránit, nebo toho při pozorování využít. Preparáty do elektronového mikroskopu musí být např. dokonale vysušené. UV záření není vhodné pro pozorování živých objektů (zabíjí).

Přestože jsou v současnosti zobrazovací metody v překotném vývoji, je stále obrovský prostor pro vylepšení jednotlivých součástí a pro nové objevy a technologie, které posouvají naše schopnosti zobrazovat malé, až neviditelné věci v dosažitelných podmínkách v oku srozumitelných obrazech. Zájemcům nabízí laboratoře Elektronové mikroskopie a Konfokální a fluorescenční mikroskopie na PřF UK exkurze, kde se lze dozvědět více o mikroskopických technikách a prohlédnout si současné moderní vybavení.

Autor:

Váš syn bude žít jen pár týdnů. Zpověď matky zesnulého hokejisty Buchtely

Premium Přežít své dítě. Pro každého rodiče ta nejhorší představa. Teprve dvacetiletý hokejista Ondřej Buchtela zemřel loni v...

Test sluchátek: Z šesti novinek nás nejvíce nadchly ty nejlevnější

Premium Test zcela bezdrátových sluchátek přinesl docela neobvyklé překvapení: úplně nejlevnější model v celkovém hodnocení...

Jak se rodí sebevražda. Psychiatr Höschl nejen o schizofrenii a depresi

Premium Jak velká musí být síla, která člověka dožene k tomu, že si sám dobrovolně vezme život? Jaké jsou poslední myšlenky...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!