Vědci vytvořili kvantový mikroskop, který pomáhá vidět dříve neviditelné buněčné struktury

Mezinárodní vědecká skupina inženýrů z Austrálie a Německa vytvořila nové kvantum mikroskop, který byl schopen rozeznat buněčné struktury, které byly dříve jednoduše neviditelný.

Podle inženýrů tedy jejich vývoj vytvoří zcela nové biotechnologie a také transformuje stávající technologie (od navigace po lékařské zobrazování).

Umělecký dojem z kvantového mikroskopu, který pomocí párů fotonů s kvantovými korelacemi vytváří vzorky obrazu s vyšším rozlišením a méně intenzivním světlem. University of Queensland

Hranice moderních mikroskopů a jejich překonání

Jak víte, maximální možný výkon světelných mikroskopů spočívá na takzvané úrovni náhodného šumu generovaného elementárními částicemi světla. V tomto případě je to právě diskrétnost fotonů, která je zodpovědná za takové parametry, jako je maximální citlivost, rozlišení a rychlost.

Aby optimalizovali tyto parametry, inženýři obvykle sledují cestu zvýšení intenzity světelného paprsku a dokonce jeho nahrazení laserovými zdroji.

Jak ale ukázala praxe, laserové mikroskopy nelze vždy použít pro podrobné studium biologických systémů. Protože jasné lasery rychle ničí zkoumané buňky.

Inženýři z University of Queensland předložili svou myšlenku, že biologické zobrazování lze zlepšit bez zvýšení intenzity světla pomocí korelací kvantových fotonů.

Další experimentální práce s inženýry z University of Rostock ukázala, že díky použití kvant korelace, je možné zvýšit „rozlišení“ mikroskopu téměř o 35%, ve srovnání s konvenční mikroskopií, která nepoškozuje živé klec.

Vědcům se podařilo vytvořit koherentní Ramanův mikroskop s rozlišením subvlnných délek a také jasný kvantově korelované osvětlení, které umožnilo podrobně prozkoumat molekulární vazby přímo v klec.

Jak profesor W. Mikroskop Bowen, který vytvořili, je založen na takzvaném kvantovém zapletení, které A. Einstein nazval „děsivé interakce na dálku“.

A v tuto chvíli je to první mikroskop na světě, implementovaný na základě spletení s charakteristikami, které výrazně převyšují nejlepší analogy „klasických“ řešení.

Vědci jsou přesvědčeni, že průlom, který učinili, dá impuls k vývoji zcela nových technologií v nejvíce různých oblastech, od nových navigačních zařízení až po pokročilejší zařízení MRI.

Inženýři také považují za obrovský úspěch, že jejich mikroskop nakonec překonal tzv "Tvrdý limit" konvenčních mikroskopů a nyní se vědci mohou doslova podívat dovnitř života buňky.

Budeme sledovat, jak se technologie budou vyvíjet tímto směrem a co dalšího mohou vědci vyvinout pomocí kvantového zapletení.

Pokud se vám materiál líbil, ohodnoťte jej a nezapomeňte se přihlásit k odběru kanálu.

Děkuji za pozornost!