www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua
Русский: Русская версия English: English version
Translate it!
Поиск по сайту

+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

Бесплатная техническая библиотека:
Все статьи А-Я
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Новости науки и техники
Журналы, книги, сборники
Архив статей и поиск
Схемы, сервис-мануалы
Электронные справочники
Инструкции по эксплуатации
Голосования
Ваши истории из жизни
На досуге
Случайные статьи
Отзывы о сайте

Справочник:
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Моделирование
Нормативная документация по охране труда
Опыты по физике
Опыты по химии
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Радиоэлектроника и электротехника
Строителю, домашнему мастеру
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Чудеса природы
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
Схемы и сервис-мануалы
Книги, журналы, сборники
Справочники
Параметры радиодеталей
Прошивки
Инструкции по эксплуатации
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика
Форумы
Карта сайта

ДИАГРАММА
© 2000-2020

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Флуоресцентая микроскопия высокого разрешения 17.10.2014

Чтобы рассмотреть клетку и ее содержимое, мы должны взять микроскоп. Его принцип работы относительно прост: лучи света проходят через объект, а потом попадают в увеличительные линзы, так что мы можем разглядеть и клетку, и некоторые органеллы внутри нее, например, ядро или митохондрии.

Но если мы захотим увидеть молекулу белка или ДНК, или рассмотреть крупный надмолекулярный комплекс вроде рибосомы, или вирусную частицу, то обычный световой микроскоп окажется бесполезен. Еще в 1873 году немецкий физик Эрнст Аббе вывел формулу, полагающую предел возможностям любого светового микроскопа: оказывается, в него нельзя увидеть объект, размером меньше половины длины волны видимого света - то есть меньше 0,2 микрометров.

Решение, очевидно, состоит в том, чтобы выбрать нечто, что смогло бы заменить видимый свет. Можно использовать пучок электронов, и тогда мы получим электронный микроскоп - в него можно наблюдать вирусы и белковые молекулы, но наблюдаемые объекты при электронной микроскопии попадают в совершенно неестественные условия. Поэтому исключительно удачной оказалась идея Штефана Хелля (Stefan W. Hell) из Института биофизической химии Общества Макса Планка (Германия), которому в начале 90-х голов пришла в голову мысль использовать для визуализации макромолекул и их комплексов стимулированное флуоресцентное излучение.

Суть идеи состояла в том, что объект можно облучить лазерным лучом, который переведет биологические молекулы в возбужденное состояние. Из этого состояния они начнут переходить в обычное, освобождаясь от излишков энергии в виде светового излучения - то есть начнется флуоресценция, и молекулы станут видимыми. Но излучаемые волны будут самой разной длины, и у нас перед глазами будет неопределенное пятно. Чтобы такого не случилось, вместе с возбуждающим лазером объект обрабатывается гасящим лучом, который подавляет все волны, кроме тех, которые обладают нанометровой длиной. Излучение с длиной волны порядка нанометров как раз позволяет отличить одну молекулу от другой.

Метод получил название STED (stimulated emission depletion), и как раз за него Штефан Хелль получил свою часть Нобелевской премии. При STED-микроскопии объект не охватывается лазерным возбуждением сразу целиком, а как бы прорисовывается двумя тонкими пучками лучей (возбудителем и гасителем), потому что чем меньше область, которая флуоресцирует в данный момент времени, тем выше разрешение изображения.

Метод STED впоследствии дополнился так называемой одномолекулярной микроскопией, разработанной в конце XX века независимо двумя другими нынешними лауреатами, Эриком Бетцигом (Eric Betzig) из Института Говарда Хьюза и Уильямом Мернером (William E. Moerner) из Стэнфорда. В большинстве физико-химических методов, полагающихся на флуоресценцию, мы наблюдаем суммарное излучение сразу множества молекул. Уильям Мернер как раз предложил способ, с помощью которого можно наблюдать за излучением одной молекулы. Экспериментируя с зеленым флуоресцентным белком (GFP), он заметил, что у его молекул свечение можно произвольно включать и выключать, манипулируя длиной возбуждающей волны. Включая и выключая флуоресценцию разных молекул GFP, их можно было наблюдать в световой микроскоп, не обращая внимания на нанометровое ограничение Аббе. Целое изображение можно было получить, просто совместив несколько снимков с разными светящимися молекулами в поле наблюдения. Эти данные были дополнены идеями Эрика Бетцига, который предложил увеличить разрешение флуоресцентной микроскопии, использовав белки с разными оптическим свойствами (то есть, грубо говоря, разноцветные).

Совмещение метода возбуждения-гашения Хелля с методом суммы наложений Бетцига и Мернера позволило разработать микроскопию с нанометровым разрешением. С ее помощью мы можем наблюдать не только органеллы и их фрагменты, но и взаимодействия молекул друг с другом (если молекулы пометить флуоресцентными белками), что, повторим, далеко не всегда возможно с электронно-микроскопическими методами. Значение метода трудно переоценить, ведь межмолекулярные контакты - это то, на чем стоит молекулярная биология и без чего невозможно, например, ни создание новых лекарств, ни расшифровка генетических механизмов, ни многие другие вещи, лежащие в поле современной науки и техники.

>> Следующая новость: Беспроводной датчик CoinGuard для охранной сигнализации 17.10.2014

<< Предыдущая новость: Миниатюрная плата Tah для управления электронными устройствами по Bluetooth 18.10.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Открыта самая маленькая черная дыра 24.02.2020

Ученые, возможно, обнаружили самую маленькую черную дыру из когда-либо открытых. Это стало возможным благодаря новой методике, которая объединяет несколько наборов данных. Исследователи полагают, что черная дыра примерно в 3,3 раза массивнее Солнца и находится в двойной системе J05215658, которая расположена на расстоянии около 10 000 световых лет от внешнего края диска Млечного пути. Хотя для подтверждения малой массы черной дыры требуются дополнительные исследования, существует вероятность тог ...>>

Ультразвуковой браслет для подавления микрофонов 24.02.2020

Исследователи из Чикагского университета создали экспериментальный браслет, в котором с помощью 24 динамиков генерируются помехи в ультразвуковом диапазоне частот для подавления большинства микрофонов независимо от их направленности. Гаджет использует нелинейные искажения встроенного усилителя для "утечки" ультразвукового шума в звуковой диапазон, исключая тем самым возможность записи разговора. Столь необычная конструкция браслета отнюдь не дань моде. Он не только генерирует всенаправленн ...>>

Дроны против коронавируса 23.02.2020

В Китае на борьбу с коронавирусом вывели дроны. Конечно, борьба в данном случае идет не напрямую с вирусом, просто дроны помогают выполнять определенную работу, связанную с вспышкой болезни. Во-первых, дроны с громкоговорителями летают над улицами, напоминая жителям о необходимости носить маски. И хотя маски предназначены в первую очередь для тех, кто уже заразился, носят их, конечно, все. Второй сценарий использования дронов еще интереснее. Дроны используются на некоторых дорожных пропуск ...>>

Охлаждение крыльев бабочек 23.02.2020

Чтобы взлететь, бабочке нужно в прямом смысле разогреться: если мышцы у нее будут недостаточно теплыми, они просто не смогут сокращаться с той скоростью, которая нужна для полета. Поэтому, если бабочка слишком сильно остыла - например, после холодной ночи - она выползает на солнце и греется. Но ведь греются у нее не только грудные мышцы, но и все тело, и крылья тоже, причем крылья нагреваются быстрее мышц. И может получиться так, что к тому времени, когда мышцы будут готовы взлететь, как надо, к ...>>

Рекорд скорости в сети 5G от Ericsson 22.02.2020

Компания Ericsson объявила о новом рекорде скорости передачи данных с помощью технологий 5G при использовании коммерческого оборудования. Специалистам удалось достигнуть скорости скачивания в 4,3 Гбит/с в сетях 5G при использовании фирменного оборудования, объединяющего 800 МГц спектра миллиметровых волн. По заявлению Ericsson, эта цифра больше всех предыдущих рекордов в среднем на 1 Гбит/с. Информация передавалась на тестовый смартфон, оборудованный 5G-модемом Qualcomm Snapdragon X55. "Эт ...>>

Случайная новость из Архива

Беспроводная клавиатура Logitech Wireless Solar Keyboard K750 for Mac 23.09.2011

Почти через год после выпуска PC-варианта великолепной беспроводной клавиатуры с солнечной панелью Logitech Wireless Solar Keyboard K750 компания представила ее версию для Мае. Естественно, вариация для компьютеров Apple имеет несколько цветовых решений - кроме традиционного черного есть чисто-белый и серебристый, а также двухцветные: бело-голубой, бело-салатовый и бело-розовый.

Основная фишка К750 - отсутствие необходимости в смене батарей, солнечной панели достаточно, чтобы питать и заряжать устройство даже от комнатного освещения. Работает оно на частоте 2,4 ГГц и подключается с помощью микроресивера с поддержкой технологии Unifying.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники


Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов