STED-микроскопия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

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[править | править исходный текст]

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[править | править исходный текст]

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

Ссылки[править | править исходный текст]