経験豊富な探偵として 拡大鏡を通して 広大な微小の世界を覗き込むことを 想像してくださいぼんやりとした影しか見えないこの原理は顕微鏡にも同じく当てはまります 拡大すると小さな物体が大きく見えるが 解像度は重要な細部を実際に識別できるかどうかを決定します
解像度を理解するには 理想的な観測対象を 想像してみましょう 暗闇の中で 懸垂している 輝く原子です想像もつかないほど小さいが ウイルスよりもはるかに小さいが その明るさは理論上は肉眼でも見えます真の課題は 視力ではなく その正確な位置を決定し 近くの物体から区別することです
顕微鏡で観察すると (高度なコンフォーカルシステムであれ 標準光学モデルであれ) この原子は完璧な点のように見えません円状の光パターンで 円周の環を呈します.
解像度とは 視界の鋭さのように 距離が狭い2つの点を 区別する能力です高解像度により細部をより明確に区別できます.
オプティカル顕微鏡は通常,人間の髪の幅の約1/500分の"の0.2マイクロメートル (200ナノメートル) の解像度で最大解像度に達します.標準的な光学顕微鏡で 融合しているように見えます.
解像度には物理的な限界があるが,位置位置精度は回避方法を提供している.解像度制限よりも小さい単一の熒光物体では,科学者は,彼らのエアリーディスクパターンの中心部を計算することによって,ナノメートルの精度で位置を決定することができます.
光点が10ピクセル (それぞれ0.2μm幅) を横切る場合,その中心は光学解像度より10倍ほど精密で約20nmの精度で特定できます.特殊なフルオフォラを使用した高度な技術により,10~30nmの局所化が可能になります単一分子追跡研究を可能にしました
人気のある考えに反して,より高い拡大はよりよい顕微鏡化とは等しくありません.拡大は単に画質を向上させずに画像を拡大します.像素化された写真にズームするようなものです.高増幅レンズには より良い解像度があります視野を劇的に縮小します (100xレンズは10xで1000×1000μmに対して100×100μmしか表示しません)
解像度はレンズの数値アパルチャー (NA = n×sinθ) に極めて依存しており,ここでnは浸泡介質 (空気=1) の屈折率である.0水=133, oil=1.51) と θ は光の収集角である.オイル浸透対象は最高NA (~1.4) を達成し,したがって最高の解像度を得る.水浸しにより生体サンプルとの相容性が向上します.
これらのツールが進化するにつれて 生物学的研究や医学診断の 新たな境界線を開き 生命の微小な機械に対する より深い洞察を 明らかにしていきます
