STED mikroskopi

STED-mikroskopi ( Eng.  Stimulated Emission Depletion Microscopy  - mikroskopi baserad på undertryckande av spontan emission) är en typ av fluorescensmikroskopi som uppnår upplösning över diffraktionsgränsen genom selektiv släckning av fluorescens [1] . Metoden utvecklades av Stefan Hell 1994 [2] och demonstrerades 1999. Tilldelades Nobelpriset i kemi 2014 [3]

1986 patenterade V. A. Okhonin ( institutet för biofysik, Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences ) idén om ett STED-mikroskop [4] . Detta patent var uppenbarligen okänt för Hell and Wichman 1994.

Metodprincip

I konventionell konfokal fluorescerande mikroskopi exciteras testsubstansen optiskt och dess fluorescens registreras av en mottagare. Metodens rumsliga upplösning begränsas av orderns diffraktionsgräns

var  är våglängden och  är bländaren .

För att övervinna det använder STED-mikroskopi en andra laser med längre våglängd för att stimulera strålningsövergångar i ämnet vid kanterna av brännpunkten. Vid bestrålning med en ringlaser uppstår en forcerad emission av en övergång från en exciterad nivå till en viss vibrationsnivå. Således, vid kanterna av fläcken, är populationen av den exciterade nivån uttömd, och luminescensen vid våglängden undertrycks, vilket gör det möjligt att uppnå bättre upplösning i den centrala regionen.

Anteckningar

  1. ↑ Westphal, V.; S.O. Rizzoli, M.A. Lauterbach, D. Kamin, R. Jahn, S.W. Hell (2008). Science 320 : 246-249.
  2. ↑ SW Hell, J. Wichmann (1994). Brytande av diffraktionsupplösningsgränsen genom stimulerad emission: Stimulerad emission-utarmning fluorescensmikroskopi. Optikbrev 19 (11): 780–782.
  3. ↑ SW Hell, Nanoscopy with Focused Light Arkiverad 11 april 2015 på Wayback Machine , Nobelföreläsning i kemi, 12/08/2014.
  4. ↑ Okhonin V. A., Institute of Biophysics of the Siberian Branch of the USSR Academy of Sciences, Metod för att studera mikrostrukturen av ett prov Arkivexemplar daterad 11 april 2015 på Wayback Machine , Patentnummer: 1374922, Prioritet daterad 1986-04-10 , Publicerad: 1991-07-30, USSR Patent Database. Citerat i amerikanska patent: US 5394268 A Arkiverad 13 februari 2015 på Wayback Machine (1993) och US RE38307 E1 Arkiverad 12 februari 2015 på Wayback Machine (1995). Från beskrivningen av uppfinningen: "Uppfinningens kärna ligger i det faktum att luminescensen hos ett prov placerat i fältet av flera stående ljusvågor exciteras, vilket orsakar släckning av luminescensen på grund av forcerade övergångar från det luminescerande tillståndet till korta -livade tillstånd överallt, utom för små områden med punkter där de orsakande övergångarna i det kortlivade tillståndet för fältkomponenten (tvingande fältkomponenten) av stående vågor vänder om och noll."

Länkar