研究人員在英國制造出了世界上最強大的光學(xué)顯微鏡，將有助于了解許多病毒和疾病的形成原因。“這是目前世界上唯一能在普通白光照明下直接觀測納米級物體的光學(xué)顯微鏡，是一個新的世界紀錄?！毖芯咳藛T王增波博士自豪地說。
通過把光學(xué)顯微鏡與透明的微球結(jié)合在一起——研究人員稱之為納米級光學(xué)顯微鏡，曼徹斯特大學(xué)的研究人員打破了光學(xué)顯微鏡的理論限制。
在這個新設(shè)備的幫助下，科學(xué)家可以更好地解釋許多疾病引發(fā)傳染和引起死亡的原因，從而打破了光學(xué)顯微鏡的理論限制。
這項工作由來自中國的教授李林(音譯)和王增波(音譯)博士率領(lǐng)該校的研究團隊共同完成。顯微鏡能力的大大提高意味著科學(xué)家可以觀察人體細胞的內(nèi)部，而且首次做到可以觀察活體病毒，進而查明引起病毒發(fā)生的原因。
此前，標準光學(xué)顯微鏡操作人員只能清晰地看到約1微米(1米的百萬分之一)大小的物體。而現(xiàn)在，研究人員可以在正常光線下看到1/20微米大小的物體。
研究人員將這一成果發(fā)表在最近出版的《自然—通信》雜志上，他們制造的顯微鏡打破了肉眼可見最小物體的記錄，突破了光的衍射限制。
目前的電子顯微鏡只能看到細胞的表面，而不能觀察它的結(jié)構(gòu)，而且沒有工具可以觀察到活體細菌。而曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家認為，未來可以利用顯微鏡觀測更小的物體圖像。他們的方法在可見物體大小上不受任何理論限制。
納米成像系統(tǒng)基于捕捉光學(xué)和近場虛像(不受光衍射的限制)，并將它們利用顯微鏡放大，通過微小的球透鏡轉(zhuǎn)接，再用標準顯微鏡放大。
李林說：“這是一項世界紀錄，一個顯微鏡可以如此之小，而且可以在包含了各種光譜的光線下直接成像……我們不僅能看到50納米大小的物體，而且我相信這只是個開始，我們還將能看到更小的物體。理論上來講，我們能看到多小的物體，這是沒有限制的?！?nbsp;
李林認為：“目前，觀察微小物體的常用辦法就是使用電子顯微鏡，即使不能看到細胞里面，至少可以看到外面。光學(xué)熒光顯微鏡可以通過將細胞染色來間接觀察到細胞的內(nèi)部，但是這種染色不能滲透病毒?！彼f，“不用染色就能直接看到細胞里面，直接看到活著的病毒，改變了研究細胞的方式，讓我們首次能夠近距離觀察病毒，了解生物醫(yī)學(xué)?！?nbsp;
科學(xué)家們能夠觀察到的其他物體還包括電鍍鋁氧化物納米結(jié)構(gòu)和藍光CVC光盤上的納米模式，這是之前的光學(xué)顯微鏡所不能看見的。
目前一般使用電子顯微鏡觀測極其微小的物體，但它也有一些缺陷。比如在觀測細胞時，電子顯微鏡只能顯示出細胞表面的狀況，而不能用于觀測細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)。之前還有研究人員先為細胞染色，然后利用特制光學(xué)顯微鏡觀測染色后的細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但這種方法對病毒無效，因為染料無法進入病毒內(nèi)部。而這種新型光學(xué)顯微鏡首次提供了在普通條件下觀測細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)和病毒活動機理的手段。
領(lǐng)導(dǎo)該項研究的曼徹斯特大學(xué)教授李琳說，這可能會為觀測細胞和病毒的方式帶來革命性變化，有助于研發(fā)新的藥物和疾病治療方法。研究人員還表示，利用類似方法可以進一步制造出觀測能力更強的光學(xué)顯微鏡。從理論上說，這種基于“透明微米球透鏡”的光學(xué)顯微鏡不存在觀測極限。[1]
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