Oamenii de știință au dezvoltat o nouă tehnologie pentru a vedea molecule foarte mici în 6D. Este vorba despre microscopul inspirat de Telescopul James Webb, care folosește segmente de oglindă pentru a sorta și a capta lumina la scară microscopică astfel încât să realizeze imagini tridimensionale ale moleculelor atât în poziție, cât și în orientare.
Imagine precise furnizate de o nouă tehnologie
Potrivit specialiștilor, obiectele din lumea noastră se află într-o gamă uluitoare de dimensiuni, de la univers la cea mai mică particulă subatomică. Și folosind microscoape, putem privi direct unele dintre obiectele și procesele care sunt prea mici pentru a fi văzute cu ochiul liber.
Totuși, moleculele biologice sunt atât de mici încât cele mai bune microscoape electronice abia pot oferi imagini neclare și granulate. Prin urmare, imaginile exacte se bazează mai mult pe procesarea computerizată pentru a identifica orientarea, după ce o imagine a fost capturată.
În acest context, Matthew Lew, profesor asociat de inginerie electrică și de sisteme la McKelvey School of Engineering de la Universitatea Washington din St. Louis, SUA, a precizat: „Este ca și cum ai încerca să creezi o imagine color folosind doar senzori alb-negru. Poți încerca să recreezi culoarea folosind un instrument de calcul sau o poți măsura direct folosind un senzor de culoare, care folosește diferite filtre de culoare deasupra pixelilor”.
Pe ce se bazează noul microscop
Recent, cercetătorii de la McKelvey School of Engineering de la Universitatea Washington din St. Louis au dezvoltat reflectorul multi-view polarizat radial și azimutal (raMVR), un microscop inspirat de Telescopul James Webb.
Acest microscop raMVR se bazează, la fel ca în cazul telescopului James Webb, pe adunarea a cât mai multă lumină posibil. Însă, în loc să vadă obiecte îndepărtate, noua tehnologie folosește acea lumină pentru a distinge proprietățile distincte ale moleculelor mici și fluorescente legate de proteine și de membranele celulare.
Potrivit lui Zhang, unul dintre autorii studiului, „configurația este parțial inspirată de telescoape. Este o configurație foarte similară. În loc de forma familiară de fagure a JWST, folosim oglinzi în formă de piramidă”.
Utilizarea microscopului raMVR
Acest microscop (care folosește optica de polarizare numită plăci de undă împreună cu oglinzile sale în formă de piramidă pentru a separa lumina în opt canale, fiecare reprezentând o bucată diferită a poziției și orientării molecule) poate fi utilizat pentru imagistica pozițiilor tridimensionale (3D) și orientărilor 3D ale moleculelor individuale, cu precizii de 10,9 nm și 2,0° pe un interval de adâncime de 1,5 microni.
Trebuie precizat faptul că, în comparație cu tehnicile de ultimă generație, rezoluția sa este de 1,5 ori mai bună.
Conform celor precizate de oamenii de știință, microscopul raMVR nu este o tehnologie mică, însă, mai mic nu înseamnă întotdeauna a fi și mai bun.
Noua performanță a imaginii 6D va permite noi descoperiri științifice în viitorul apropiat
În acest context, profesorul Matthew Lew, a menționat: „La vârful fizicii inginerești, de multe ori trebuie să facem compromisuri pentru a face instrumentele noastre compacte. Aici am decis să adoptăm o abordare diferită: cum am putea folosi fiecare fragment prețios de lumină pentru a face cea mai precisă măsurătoare posibilă? Este absolut distractiv să te gândești diferit la arhitectura unui microscop și credem că noua performanță a imaginii 6D va permite noi descoperiri științifice în viitorul apropiat”, citează interestingengineering.com.
