Al observar muestras biológicas con un microscopio, el haz de luz se altera si la lente del objetivo se encuentra en un medio diferente al de la muestra. Por ejemplo, cuando se observa una muestra acuosa con una lente rodeada de aire, los rayos de luz se desvían más bruscamente en el aire alrededor de la lente que en el agua.
Esta perturbación provoca que la profundidad medida en la muestra sea menor que la profundidad real. Como resultado, la muestra aparece aplanada.
“Este problema se conoce desde hace mucho tiempo y desde los años 80 se han desarrollado teorías para determinar un factor correctivo para determinar la profundidad. Sin embargo, todas estas teorías asumieron que este factor era constante, independientemente de la profundidad de la muestra. Esto ocurrió a pesar de que el posterior premio Nobel Stefan Hell señaló en los años 90 que esta escala podría depender de la profundidad”, explica el profesor asociado Jacob Hoogenboom de la Universidad de Delft en Tecnología.
Cálculos, experimentos y herramienta web.
Sergey Loginov, ex postdoctorado en la Universidad Tecnológica de Delft, ha demostrado ahora mediante cálculos y un modelo matemático que la muestra parece más aplanada cerca de la lente que lejos. Doctor. El candidato Daan Boltje y el postdoctorado Ernest van der Wee confirmaron posteriormente en el laboratorio que el factor correctivo depende de la profundidad.
El trabajo se publica en la revista óptica.
El último autor, Ernest Van der Wee, dice: “Hemos recopilado nuestros resultados en una herramienta web y un software proporcionados con el artículo. Con estas herramientas, cualquiera puede determinar el factor correctivo preciso para su experimento”.
Comprender las anomalías y las enfermedades.
“En parte gracias a nuestra herramienta de cálculo, ahora podemos separar con mucha precisión una proteína y su entorno de un sistema biológico para determinar su estructura mediante microscopía electrónica. Este tipo de microscopía es muy complejo, requiere mucho tiempo e increíblemente caro. Por eso es muy importante asegurarse de que se está mirando la estructura correcta”, afirma el investigador Daan Boltje.
“Con nuestra determinación de profundidad más precisa, necesitamos gastar mucho menos tiempo y dinero en muestras que no alcanzaron el objetivo biológico. En última instancia, podremos estudiar proteínas y estructuras biológicas más relevantes. Y determinar la estructura precisa de una proteína en un sistema biológico es crucial para comprender y, en última instancia, combatir anomalías y enfermedades”.
En la herramienta web proporcionada, puede completar los detalles relevantes de su experimento, como los índices de refracción, el ángulo de apertura del objetivo y la longitud de onda de la luz utilizada. Luego, la herramienta muestra la curva para el factor de escala dependiente de la profundidad. También puede exportar estos datos para su propio uso. Además, puede trazar el resultado en combinación con el resultado de cada una de las teorías existentes.