Вчені з Манчестера створили найпотужніший оптичний мікроскоп у світі, який допоможе розібратися в причині виникнення багатьох вірусних захворювань.
Гранична роздільна здатність звичайного оптичного мікроскопа - близько 200 нанометрів у видимому спектрі - обмежена явищем дифракції Фраунгофера на лінзі. Світло не поширюється суворо прямолінійно, і якщо розміри предмета можна порівняти з довжиною світлової хвилі, то воно огинає предмети, і зображення виходять нечіткими.
Роздільна здатність стандартних оптичних мікроскопів і того гірше: чітко в них можна побачити об'єкти з розмірами не більше одного мікрометра. Щоб обійти це обмеження, вчені використовують різні «хитрощі»: оптичні наноскопи з суперлінзами з метаматеріалів або з нанорозмірними твердими іммерійними лінзами, а також молекулярну флуоресцентну мікроскопію. В останньому випадку в клітку вводять пофарбовані молекули, які світяться в ультрафіолетовому світлі, але цей метод не підходить для вірусів. Електронний мікроскоп, наприклад, теж не дозволяє зазирнути всередину клітини - електрони відбиваються від її поверхні. Нещодавно група вчених вперше отримала об'ємні зображення високої роздільної здатності вірусів і білкових молекул за допомогою рентгенівського лазера. На жаль, лазер при «зйомці» повністю знищує зразки.
Вчені з Манчестерського Університету (School of Mechanical, Aerospace and Civil Engineering) і Сінгапуру (the National University і Data Storage Institute of Singapore) побили рекорд для самого маленького об'єкта, який теоретично можна побачити в оптичному мікроскопі. Вони використовували прозорі мікросфери, щоб отримати 50-нанометрову роздільну здатність наноскопа. Лінзи-сфери розміром від 2 до 9 мікрон можуть бути виготовлені, наприклад, з діоксиду кремнію. Крихітні сфери «збирають» чітке зображення об'єкта в білому світлі в ближній зоні, яке позбавлене ефектів дифракції. Потім стандартний оптичний мікроскоп багаторазово збільшує отримане зображення. Таку комбінацію збільшувачів вчені назвали «мікросферним наноскопом».
Новий метод, пояснюють керівники дослідження Лін Лі (Lin Li) і Цзень Бо Ван (Zengbo Wang), теоретично не має обмежень за розміром деталей, які можна розгледіти в такий мікроскоп. Він зможе зробити революцію в біомедицині і дозволить зазирнути всередину клітини, спостерігаючи за живими вірусами безпосередньо.