Viitorul microscopiei este aici: o nouă tehnică urmărește atomii vibrând. Cum va revoluționa imagistica medicală

O echipă de ingineri ai Universității Cornell a dezvoltat o nouă tehnică de microscopie suficient de puternică pentru a observa un atom individual în trei dimensiuni. Și pentru a crea o imagine atât de clară, încât singura neclaritate provine din felul în care se mișcă atomii.

Această tehnică, potrivit studiului publicat recent în revista Science, se bazează pe un microscop electronic cuplat cu algoritmi sofisticați de reconstrucție 3D. Nu stabilește doar un nou record în rezoluția atomilor – cercetătorii spun chiar că acest lucru ar putea fi la fel de bun ca și microscopia în sine.

„Acest lucru nu stabilește doar un nou record”, a declarat autorul principal și inginerul de la Cornell, David Muller, într-un comunicat de presă. „S-a ajuns la un regim care va fi efectiv o limită finală pentru rezolvare. Practic, acum ne putem da seama unde sunt atomii într-un mod foarte ușor. Acest lucru deschide o mulțime de noi posibilități de măsurare a lucrurilor pe care am vrut să le facem de foarte mult timp”.

Această tehnică prin care sunt studiați atomii ar putea revoluționa medicina

Încercările anterioare de a studia atomii individuali au dus la imagini neclare, deoarece este greu să fii atât de precis. Dar acum oamenii de știință pot privi cum atomii se clatină și vibrează – neclaritatea mișcării în noile imagini este o dovadă a preciziei lor, spun ei, mai degrabă decât o defecțiune tehnică.

„Cu acești noi algoritmi, acum suntem în măsură să corectăm orice estompare a microscopului nostru, până la punctul în care cel mai mare factor care ne-a rămas este faptul că atomii înșiși se clatină”, a spus Muller în comunicat, „pentru că asta se întâmplă cu atomii la temperatură finită”.

Recordul anterior pentru rezoluția cu un singur atom a fost, de fapt, stabilit de aceeași echipă în 2018. Dar la momentul respectiv nu puteau imagina decât mostre de materiale extrem de subțiri cu doar câțiva atomi groși.

Noul lor truc, totuși, le permite să lucreze pe probe mai realiste și ar putea fi chiar folosite pentru a îmbunătăți imagistica medicală.

„Vrem să aplicăm acest lucru la tot ceea ce facem”, a spus Muller în comunicat. „Această tehnică ar putea fi aplicată chiar și în cazul ochelarilor de vedere”.