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La plupart des microscopes optiques conventionnels ont une résolution d'environ 200 nm. Cependant, les scientifiques ont maintenant trouvé un moyen d'augmenter la précision à 40 nm en utilisant une nouvelle lame. Le verre, développé par des scientifiques de l'Université de Californie à San Diego, est recouvert d'un « métamatériau hyperbolique ».
Il se compose d'une alternance de couches nanométriques de verre de quartz et d'argent. Lorsque la lumière traverse ce revêtement, sa longueur d'onde est réduite et le rayonnement lui-même est diffusé, créant un motif moucheté.
L'échantillon d'essai, placé sur le verre, est éclairé sous différents angles. La lumière traversant l'échantillon et le verre est captée par le microscope. Le résultat est une série d'images d'échantillons à basse résolution.
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L'ordinateur utilise alors un algorithme spécial de reconstruction d'image, combinant plusieurs images basse résolution en une seule haute résolution. Ainsi, en utilisant un microscope optique ordinaire et une lame de verre spéciale, les scientifiques obtiennent des images d'objets beaucoup plus petits qu'auparavant.
Des expériences menées par des physiciens avec le métamatériau hyperbolique montrent que le nouveau verre permet à une personne de voir à travers un microscope des filaments individuels de la protéine d'actine dans des cellules marquées avec un colorant fluorescent, ainsi que des boules fluorescentes microscopiques et des points quantiques situés à une distance de 40 à 80 nm.
Les scientifiques adaptent maintenant la technologie pour voir les structures subcellulaires dans les cellules vivantes. Cela nécessite généralement un microscope électronique sophistiqué, mais même cela ne peut pas le faire dans une cellule vivante car cela nécessite que l'échantillon soit placé dans une chambre à vide. Le nouvel appareil pourra probablement remplacer des microscopes beaucoup plus chers et compliqués.
Le texte intégral de l'étude est disponible sur le site de Nature Communications par le lien.
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