현미경으로 생물학적 시료를 볼 때 대물렌즈의 렌즈가 시료와 다른 매질에 있으면 광선이 방해를 받습니다. 예를 들어, 공기로 둘러싸인 렌즈를 사용하여 물이 있는 샘플을 보면 물 속에서보다 렌즈 주변 공기에서 광선이 더 급격하게 휘어집니다.
이러한 교란으로 인해 샘플의 측정된 깊이가 실제 깊이보다 작아집니다. 결과적으로 샘플이 편평하게 나타납니다.
“이 문제는 오래 전부터 알려져 왔으며, 80년대부터 깊이를 결정하기 위한 보정 인자를 결정하는 이론이 개발되었습니다. 그러나 이러한 모든 이론에서는 이 요소가 샘플의 깊이에 관계없이 일정하다고 가정했습니다. 훗날 노벨상 수상자인 스테판 헬(Stefan Hell)이 90년대에 스케일링이 깊이에 따라 달라질 수 있다고 지적했음에도 불구하고 이런 일이 일어났습니다.”라고 델프트 대학교(Delft University)의 부교수인 Jacob Hoogenboom은 설명합니다. Technology.
계산, 실험 및 웹 도구
Delft University of Technology의 전 박사후 연구원인 Sergey Loginov는 이제 계산과 수학적 모델을 통해 샘플이 실제로 멀리 있는 것보다 렌즈에 가까울수록 더 강하게 편평하게 나타나는 것을 보여주었습니다. 박사. Daan Boltje 후보와 Ernest van der Wee 박사후 연구원은 교정 요인이 깊이에 따라 다르다는 사실을 실험실에서 확인했습니다.
작품은 저널에 게재됩니다. Optica.
마지막 저자인 Ernest Van der Wee는 “우리는 결과를 기사와 함께 제공되는 웹 도구 및 소프트웨어로 편집했습니다. 이러한 도구를 사용하면 누구나 실험에 대한 정확한 수정 요인을 결정할 수 있습니다."
이상과 질병의 이해
“부분적으로 우리의 계산 도구 덕분에 우리는 이제 생물학적 시스템에서 단백질과 그 주변을 매우 정확하게 잘라내어 전자 현미경으로 구조를 결정할 수 있습니다. 이러한 유형의 현미경 검사는 매우 복잡하고 시간이 많이 걸리며 엄청나게 비쌉니다. 따라서 올바른 구조를 보고 있는지 확인하는 것이 매우 중요합니다.”라고 연구원인 Daan Boltje는 말합니다.
“보다 정확한 깊이 측정을 통해 생물학적 목표를 놓친 샘플에 소요되는 시간과 비용을 훨씬 줄여야 합니다. 궁극적으로 우리는 보다 관련성이 높은 단백질과 생물학적 구조를 연구할 수 있습니다. 그리고 생물학적 시스템에서 단백질의 정확한 구조를 결정하는 것은 이상과 질병을 이해하고 궁극적으로 퇴치하는 데 중요합니다.”
제공된 웹 도구에서 굴절률, 대물렌즈의 조리개 각도, 사용된 빛의 파장 등 실험과 관련된 세부정보를 입력할 수 있습니다. 그런 다음 도구는 깊이 종속 배율 계수에 대한 곡선을 표시합니다. 또한 자신이 사용하기 위해 이 데이터를 내보낼 수도 있습니다. 또한 기존의 각 이론의 결과와 결합하여 결과를 플롯할 수도 있습니다.