显微技术再升级,深度测量误差从此不再是难题
在显微镜观察生物样本时,由于物镜的透镜与样本处于不同的介质中,导致光束受到干扰,使得样品显得扁平的问题。为了解决这个问题,科学家们已经发展了一些理论来确定深度的校正因子,但这些理论都假设校正因子是恒定的,与样本的深度无关。然而,诺贝尔奖获得者Stefan Hell在90年代指出,这种缩放可能与深度相关。获取更多前沿科技信息访问:https://byteclicks.com
- 介质影响与样品扁平化:
- 当利用显微镜观察置于不同介质(如水)中的生物样本时,因光在空气和水中的传播速度不同,造成光线折射程度不一,使得样品在显微镜下观察到的深度小于实际深度,从而呈现扁平化的假象。
- 传统校正方法与局限性:
- 自80年代起,科学家们提出了用于校正深度测量误差的理论,并引入了常数校正因子。但这些理论假设因子恒定不变,而未考虑随着样本深度变化的影响。
- 新发现与验证:
- 由代尔夫特理工大学的研究人员参与的工作揭示了校正因子确实与样本到物镜的距离有关。其中,谢尔盖·洛吉诺夫通过计算和数学模型证明了这一现象,即越靠近物镜的样本扁平化效应越显著。
- 研究人员进一步通过实验确认了上述结论,并开发了一款基于此研究成果的网络工具和软件。
- 计算工具与应用价值:
- 这款网络工具允许用户输入实验条件(如折射率、物镜孔径角及光波长等),进而计算得到与深度相关的精确校正因子,并展示其变化曲线。
- 使用这个工具能够极大提升生物系统中蛋白质及其周围环境结构的精准测量,特别是在复杂的电子显微镜技术中,这有助于科研人员节省时间和经费,减少对非目标区域的分析。
- 更准确的深度测定能助力研究人员关注更多重要的蛋白质和生物结构,这对于深入理解异常和疾病的发生机制以及针对性设计治疗方案具有重要意义。