Spolupráce dvou výzkumných skupin na CEITEC VUT přinesla novou mikroksopickou techniku

19. prosince 2018

Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru

Novou zobrazovací techniku kombinující a využívající digitální holografickou mikroskopii a optickou mikroskopii v blízkém poli popsali a publikovali v prestižním časopise Nanoscale vědci z CEITEC VUT. Nová technika dokáže zobrazovat fázový kontrast v nanometrové měřítku, a to těsně nad povrchem vzorku. Podle jednoho z autorů výzkumu Petra Dvořáka ze skupiny Příprava a charakterizace nanostruktur představuje objev první krok při vývoji digitální holografie, která by byla umístěna na jednom mikročipu. 

Podle Petra Dvořáka je digitální holografie dnes využívána jak v klasické optice, tak v mikroskopii ke zobrazení málo kontrastních látek a objektů, například buněk. Na CEITEC VUT pak metodu využívá například skupina Radima Chmelíka k holografickému zobrazení rakovinných buněk. „Výhoda metody spočívá v tom, že kromě zobrazení intenzity světla umí zobrazit i fázi světla. To je pak využito například při rekonstrukci takzvaných otických hologramů, což jsou v podstatě 3D rekonstrukce obrazu. Umíme tak vytvořit 3D hologramy mikroskopických objektů, jakými jsou například buňky. A využíváme k tomu právě holografický mikroskop,“ upřesnil Petr Dvořák.

Problémem však podle něho je, že při výzkumu buněk a podobných fázově kontrastních objektů potřebují vědci studovat tyto objekty ve velmi tenkých vrstvách. „Světlo z mikroskopu, které přes tuto tenkou vrstvu prochází, je jen velmi slabě ovlivněno zkoumanými objekty. To je klasický problém takzvané mikroskopie dalekého pole, kde světlo přichází z hlediska mikrosvěta z „dálky“ od osvětlovacího objektivu a po průchodu vzorkem opět pokračuje do dálky do detekčního objektivu,“ popsal Dvořák. 

V nanofotonice však již existuje i optická mikroskopie v blízkém poli, která je podle Dvořáka extrémně citlivá i na velmi tenké vzorky. Tou se na CEITEC VUT zabývá výzkumná skupina pod vedením Tomáše Šikoly. Spoluprací skupin Radima Chmelíka a Tomáše Šikoly pak vznikl výzkum zabývající se kombinací zmíněné digitální holografické mikroskopie s optickou mikroskopií v blízkém poli. Závěry výzkumu i možnosti využití této nové techniky pak vědci popsali v odborné publikaci pro prestižní časopis Nanoscale. 


Publikace:

Dvořák, Petr & Kvapil, Michal & Bouchal, Petr & Édes, Zoltán & Šamořil, Tomáš & Hrtoň, Martin & Ligmajer, Filip & Křápek, Vlastimil & Sikola, Tomas. (2018). Near-field digital holography: a tool for plasmon phase imaging. Nanoscale. 10. 10.1039/C8NR07438K. 

Autor: Zuzana Pospíšilová