Оренбургские учёные завершили исследования по разработке современного микроскопа

Уникальная разработка оренбургских ученых может помочь науке заглянуть глубже в мир сверхмалых частиц.

Научный коллектив Центра лазерной и информационной биофизики ОГУ под руководством доктора физико-математических наук, профессора Михаила Кучеренко уже не первый год разрабатывает специальный модуль для оптического ближнепольного микроскопа, который позволит получать более высокое качество изображения. На минувшей неделе, корреспондент RIA56 присутствовал при историческом событии не только для Оренбуржья, но всей России – коллектив Центра завершил свои исследования.

— Так сложилось, что в последнее время стало актуально изучать процессы взаимодействия света с очень маленькими нанометаллическими частицами. Дело в том, что электромагнитное поле по разному взаимодействует с частицами. И эффекты, которые изучаются в лаборатории, могут быть положены в основу разработки очень современных микроскопов, у которых сверхвысокое разрешение и четкость изображения. Это достигается тем, что в микроскоп включается специальный модуль, который трансформирует сигнал, усиливает его, фильтрует и делает таким, чтобы изображение для потребителя было как можно более высокого качества, — рассказывает Михаил Кучеренко.

Ученые отмечают, что в последние годы мы изучали такие процессы, как передача энергии электронного возбуждения от органических молекул одного сорта к органическим молекулам другого сорта. Они сконцентрировались на специфике протекания этого процесса в условиях, когда в молекулярную систему привнесены еще и металлические наночастицы. Как правило, это благородные металлы: золото и серебро.

Кстати, металлические частицы в Центре не закупают, а синтезируют самостоятельно в химической лаборатории.

Кучеренко подчеркивает, что наночастицы малы настолько, что их нельзя рассмотреть ни в один оптический микроскоп. Для того чтобы их рассмотреть, нужен специальный микроскоп сверхвысокого разрешения.

— Та тематика, которой мы занялись в последние полтора-два года это возможность увеличить разрешение и сделать более высокими характеристики так называемого оптического микроскопа ближнего поля. От традиционных микроскопов, имеющих линзы и объективы, он отличается тем, что частиц света, которые переносят сигнал и формируют изображение, там вообще нет. Законы физики позволяют осуществлять передачу сигнала без участия фотонов. И это обстоятельство возможно использовать при конструировании и разработке технических устройств для медицины, биологии, в каких-то технических отраслях.

 Так, например, разработку оренбуржцев можно использовать в сфере медицины: не просто рассмотреть изображение клетки, а увидеть ее структуру на субклеточном уровне; как выглядят органеллы, как они модифицируются в том или ином патологическом процессе во время болезни или в результате применения медицинских препаратов. Все это можно будет рассматривать на более глубоком уровне.

— Мы сконцентрировали свои усилия на таком модуле микроскопа, где на наш взгляд начинает работать совершенная новая физика. Та физика, которая еще не была известна еще несколько десятилетий назад, — подчеркивает профессор Кучеренко

Сам микроскоп оптический ближнепольный с усилением за счет модуля пока не изготовлен. Дело в том, что это очень дорогая конструкция – около пяти миллионов рублей. Если бы имели возможность приобрести такую технику, то у нас были бы все основания для того еще больше усовершенствовать ее.

Стоит отметить, что Центр лазерной и информационной биофизики ОГУ работает с 2003 года. С этого момента стали закупать дорогостоящее лазерное оборудование. Сотрудники Центра защитили восемь кандидатских и одну докторскую диссертацию.