A Sheffieldi Egyetem kutatói új módszert fejlesztettek ki az eletronmikroszkópiában, amely minden eddiginél jobb felbontású képalkotást tesz lehetővé. Az eljárásról részletesen a Nature Communications oldalain számolnak be.
Az elmúlt hetven évben a transzmissziós elektronmikroszkópok (TEM) a technológia egyéb részeihez képest viszonylag gyenge lencsék segítségével hozták létre a vizsgált anyag képét. Az elektronptichográfiának nevezett metódus megszabadul a lencséktől, és egyenesen a tárgyon áthaladt, szóródott elektron-hullámokból állítja össze a képet számítógép segítségével, vagyis a diffrakciós kép alapján készíti el a tárgy képét.
John Rodenburg, a projekt vezetője elmondta: „Ahhoz, hogy megértsük egy anyag viselkedését, pontosan tudnunk kell, hogy hol helyezkednek el az atomjai. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy úgy jelenítsük meg egy szilárd anyag egymás mellett elhelyezkedő atomjait, mintha a kezünkben tarthatnánk ezeket.”
A technika bármilyen sugárforrást használó mikroszkóp esetében alkalmazható, és számos előnnyel jár a hagyományos módszerekhez képest. Látható fényt használva például a jobb felbontás következtében nincs szükség a minta megfestésére, így akár élő sejtek is megfigyelhetők a módszerrel, azok elpusztítása nélkül, ami általában a festés egyenes következménye. Mivel a továbbiakban nem szükséges egy lencsét a mintához közel elhelyezni, a sejtek akár a Petri-csészében is megfigyelhetők, így nem kell minden vizsgálathoz áthelyezni őket és megbontani az élő kultúrák rendjét.
„A diffrakciós mintát rögzítjük a képek helyett. Amit érzékelünk az egyenértékű a szóródó elektronok, röntgensugarak vagy fényhullámok erejével, vagyis az intenzitással. A kép elkészítéséhez azonban ismernünk kell az aktuális beérkező hullám fázisát is” ‒ mondja Rodenburg. „Az igaz áttörést az jelenti, hogy kitaláltunk egy módszert, amelynek segítségével pusztán az intenzitás alapján meg tudjuk határozni a hullámfázist.” Innentől mintegy „visszakövetik” az egyes hullámokat a szóródás helyéig, és eredményül sokkal jobb képet kapnak a lencsével elérhetőnél. Ahol a hagyományos TEM a lehető legideálisabb lencsét és egyéb trükköket bevetve 1,2 nanométeres felbontást produkál, ott az új módszerrel 0,24 nm-es felbonást sikerült elérni a látótér teljes területén.
„Egy tipikus elektronmikroszkóppal vagy röntgennel készült felvétel százszor olyan elmosódott, mint ami a fényforrás hullámhosszának elméleti határaiból következne” ‒ folytatja Rodenburg. Ezzel a módszerrel végre kihozhatók a sugárforrás által biztosítható maximumok a kép megjelenítésében is.
