Microscopía STED

La microscopía STED ( Eng.  Stimulated Emission Depletion Microscopy  - microscopía basada en la supresión de la emisión espontánea) es un tipo de microscopía de fluorescencia que logra una resolución por encima del límite de difracción mediante la extinción selectiva de la fluorescencia [1] . El método fue desarrollado por Stefan Hell en 1994 [2] y demostrado en 1999. Galardonado con el Premio Nobel de Química en 2014 [3]

En 1986, V. A. Okhonin ( Instituto de Biofísica, Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS ) patentó la idea de un microscopio STED [4] . Esta patente aparentemente era desconocida para Hell y Wichmann en 1994.

Principio del método

En la microscopía fluorescente confocal convencional , la sustancia de prueba se excita ópticamente y un detector registra su fluorescencia. La resolución espacial del método está limitada por el límite de difracción del orden

donde  es la longitud de onda y  es la apertura .

Para superarlo, la microscopía STED usa un segundo láser con una longitud de onda más larga para estimular las transiciones radiativas en la sustancia en los bordes del punto focal. Cuando se irradia con un láser de anillo, se produce una emisión forzada de una transición de un nivel excitado a un cierto nivel vibratorio. Así, en los bordes de la mancha, se agota la población del nivel excitado y se suprime la luminiscencia en la longitud de onda, lo que permite lograr una mejor resolución en la región central.

Notas

  1. ↑ Westphal, V.; SO Rizzoli, MA Lauterbach, D. Kamin, R. Jahn, SW Hell (2008). Ciencia 320 : 246-249.
  2. ↑ SW Infierno, J. Wichmann (1994). Rompiendo el límite de resolución de difracción por emisión estimulada: microscopía de fluorescencia de agotamiento de emisión estimulada. Cartas de óptica 19 (11): 780–782.
  3. ↑ SW Hell, Nanoscopia con luz enfocada Archivado el 11 de abril de 2015 en Wayback Machine , Conferencia Nobel de Química, 08/12/2014.
  4. ↑ Okhonin V. A., Instituto de Biofísica de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS, Método para estudiar la microestructura de una muestra Copia de archivo fechada el 11 de abril de 2015 en Wayback Machine , Número de patente: 1374922, Prioridad fechada el 10/04/1986 , Publicado: 30/07/1991, Base de datos de patentes de la URSS. Citado en las patentes de EE. UU.: US 5394268 A Archivado el 13 de febrero de 2015 en Wayback Machine (1993) y US RE38307 E1 Archivado el 12 de febrero de 2015 en Wayback Machine (1995). De la descripción de la invención: "La esencia de la invención radica en el hecho de que la luminiscencia de una muestra colocada en el campo de varias ondas de luz estacionarias se excita, provocando la extinción de la luminiscencia debido a las transiciones forzadas del estado luminiscente a corto -estados de vida en todas partes, excepto en pequeñas vecindades de puntos en los que las transiciones causantes en el estado de corta duración del componente de campo (componente de campo forzado) de las ondas estacionarias se invierten y son cero".

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