Saat melihat sampel biologis dengan mikroskop, berkas cahaya akan terganggu jika lensa objektif berada pada media yang berbeda dengan sampel. Misalnya, saat melihat sampel encer dengan lensa yang dikelilingi udara, berkas cahaya dibelokkan lebih tajam di udara sekitar lensa dibandingkan di air.
Gangguan ini menyebabkan kedalaman terukur pada sampel menjadi lebih kecil dari kedalaman sebenarnya. Hasilnya, sampel tampak rata.
“Masalah ini sudah diketahui sejak lama, dan sejak tahun 80-an telah dikembangkan teori untuk menentukan faktor korektif dalam menentukan kedalaman. Namun, semua teori ini berasumsi bahwa faktor ini konstan, berapapun kedalaman sampelnya. Hal ini terjadi meskipun peraih Nobel Stefan Hell pada tahun 90an menyatakan bahwa penskalaan ini bergantung pada kedalaman,” jelas Associate Professor Jacob Hoogenboom dari Delft University of Teknologi.
Perhitungan, eksperimen, dan alat web
Sergey Loginov, mantan postdoc di Delft University of Technology, kini telah menunjukkan dengan perhitungan dan model matematis bahwa sampel tersebut memang tampak lebih rata di dekat lensa dibandingkan jauh. Ph.D. kandidat Daan Boltje dan postdoc Ernest van der Wee kemudian mengkonfirmasi di laboratorium bahwa faktor korektif bergantung pada kedalaman.
Karya tersebut dipublikasikan di jurnal Optica.
Penulis terakhir Ernest Van der Wee mengatakan, “Kami telah mengumpulkan hasil kami ke dalam alat web dan perangkat lunak yang disertakan bersama artikel. Dengan alat ini, siapa pun dapat menentukan faktor koreksi yang tepat untuk eksperimen mereka.”
Memahami kelainan dan penyakit
“Sebagian berkat alat kalkulasi kami, kami sekarang dapat dengan tepat memotong protein dan sekitarnya dari sistem biologis untuk menentukan strukturnya dengan mikroskop elektron. Jenis mikroskop ini sangat kompleks, memakan waktu, dan sangat mahal. Oleh karena itu, memastikan bahwa Anda melihat struktur yang tepat sangatlah penting,” kata peneliti Daan Boltje.
“Dengan penentuan kedalaman yang lebih tepat, kita perlu menghabiskan lebih sedikit waktu dan uang untuk sampel yang tidak memenuhi target biologis. Pada akhirnya, kita dapat mempelajari protein dan struktur biologis yang lebih relevan. Dan menentukan struktur protein yang tepat dalam sistem biologis sangat penting untuk memahami dan pada akhirnya memerangi kelainan dan penyakit.”
Di alat web yang disediakan, Anda dapat mengisi detail yang relevan dengan eksperimen Anda, seperti indeks bias, sudut bukaan lensa objektif, dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Alat tersebut kemudian menampilkan kurva untuk faktor penskalaan yang bergantung pada kedalaman. Anda juga dapat mengekspor data ini untuk Anda gunakan sendiri. Selain itu, Anda dapat memplot hasilnya dengan menggabungkan hasil dari masing-masing teori yang ada.