顕微鏡で生体サンプルを観察する場合、対物レンズのレンズがサンプルとは異なる媒質内にあると光線が妨げられます。たとえば、空気に囲まれたレンズで水のサンプルを見る場合、光線は水中よりもレンズの周囲の空気中でより鋭く曲がります。
この乱れにより、サンプル内の測定された深さが実際の深さよりも小さくなります。その結果、サンプルは平らに見えます。
「この問題は古くから知られており、80年代以降、深さを決定するための補正係数を決定する理論が開発されました。ただし、これらの理論はすべて、サンプルの深さに関係なく、この係数が一定であると仮定していました。後のノーベル賞受賞者ステファン・ヘル氏が90年代に、このスケーリングは深さに依存する可能性があると指摘したにもかかわらず、これは起こった」とデルフト大学のジェイコブ・ホーゲンブーム准教授は説明する。 テクノロジー.
計算、実験、Webツール
デルフト工科大学の元ポスドクであるセルゲイ・ロギノフ氏は、計算と数学モデルを用いて、実際にサンプルがレンズから遠くにあるよりもレンズに近いほど強く平坦化しているように見えることを示した。博士号その後、候補者のダーン・ボルチェ氏と博士研究員アーネスト・ファン・デル・ウィー氏は、矯正係数が深さに依存することを研究室で確認した。
作品はジャーナルに掲載されています オプティカ.
最後の著者である Ernest Van der Wee 氏は次のように述べています。これらのツールを使用すると、誰でも実験の正確な補正係数を決定できます。」
異常や病気の理解
「私たちの計算ツールのおかげもあって、現在では生物系からタンパク質とその周囲を非常に正確に切り出し、電子顕微鏡で構造を決定できるようになりました。このタイプの顕微鏡検査は非常に複雑で時間がかかり、信じられないほど高価です。したがって、正しい構造を確認していることを確認することが非常に重要です」と研究者のダーン・ボルチェ氏は言います。
「より正確な深さの測定により、生物学的ターゲットを外したサンプルに費やす時間と費用が大幅に削減されます。最終的には、より関連性の高いタンパク質や生物学的構造を研究できるようになります。そして、生体系におけるタンパク質の正確な構造を決定することは、異常や病気を理解し、最終的にはそれらと戦うために非常に重要です。」
提供されている Web ツールでは、屈折率、対物レンズの開口角、使用する光の波長など、実験に関連する詳細を入力できます。次に、ツールは深さに依存するスケーリング係数の曲線を表示します。このデータを自分用にエクスポートすることもできます。さらに、結果を既存の理論のそれぞれの結果と組み合わせてプロットすることもできます。