Apabila melihat sampel biologi dengan mikroskop, pancaran cahaya terganggu jika kanta objektif berada dalam medium yang berbeza daripada sampel. Sebagai contoh, apabila melihat sampel berair dengan kanta yang dikelilingi oleh udara, sinaran cahaya membengkok lebih tajam di udara di sekeliling kanta daripada di dalam air.
Gangguan ini membawa kepada kedalaman yang diukur dalam sampel menjadi lebih kecil daripada kedalaman sebenar. Akibatnya, sampel kelihatan rata.
“Masalah ini telah diketahui sejak sekian lama, dan sejak tahun 80-an, teori telah dibangunkan untuk menentukan faktor pembetulan untuk menentukan kedalaman. Walau bagaimanapun, semua teori ini menganggap bahawa faktor ini adalah tetap, tanpa mengira kedalaman sampel. Ini berlaku walaupun pada hakikatnya pemenang Nobel kemudian Stefan Hell menegaskan pada tahun 90-an bahawa penskalaan ini boleh bergantung kepada kedalaman,” jelas Profesor Madya Jacob Hoogenboom dari Delft University of Teknologi.
Pengiraan, percubaan dan alat web
Sergey Loginov, bekas postdoc di Universiti Teknologi Delft, kini telah menunjukkan dengan pengiraan dan model matematik bahawa sampel itu sememangnya kelihatan lebih kuat diratakan lebih dekat dengan kanta berbanding lebih jauh. Ph.D. calon Daan Boltje dan postdoc Ernest van der Wee kemudiannya mengesahkan di makmal bahawa faktor pembetulan adalah bergantung kepada kedalaman.
Karya itu diterbitkan dalam jurnal Optica.
Pengarang terakhir Ernest Van der Wee berkata, "Kami telah menyusun hasil kami ke dalam alat web dan perisian yang disediakan bersama artikel itu. Dengan alatan ini, sesiapa sahaja boleh menentukan faktor pembetulan yang tepat untuk eksperimen mereka."
Memahami kelainan dan penyakit
"Sebahagiannya terima kasih kepada alat pengiraan kami, kami kini boleh memotong protein dan persekitarannya dengan tepat daripada sistem biologi untuk menentukan struktur dengan mikroskop elektron. Mikroskopi jenis ini sangat kompleks, memakan masa, dan sangat mahal. Memastikan bahawa anda melihat struktur yang betul adalah sangat penting, "kata penyelidik Daan Boltje.
"Dengan penentuan kedalaman kami yang lebih tepat, kami perlu menghabiskan lebih sedikit masa dan wang untuk sampel yang terlepas sasaran biologi. Akhirnya, kita boleh mengkaji lebih banyak protein dan struktur biologi yang relevan. Dan menentukan struktur tepat protein dalam sistem biologi adalah penting untuk memahami dan akhirnya memerangi keabnormalan dan penyakit.
Dalam alat web yang disediakan, anda boleh mengisi butiran yang berkaitan dengan percubaan anda, seperti indeks biasan, sudut apertur objektif dan panjang gelombang cahaya yang digunakan. Alat ini kemudiannya memaparkan lengkung untuk faktor skala yang bergantung pada kedalaman. Anda juga boleh mengeksport data ini untuk kegunaan anda sendiri. Di samping itu, anda boleh memplot hasil dalam kombinasi dengan hasil setiap teori yang sedia ada.