Известно, что электронные микроскопы являются инструментами, позволяющими увидеть даже самые мелкие детали микроскопического мира. Однако, их главным недостатком является, точнее, являлось то, что они способны производить только черно-белые изображения. Технология цветной электронной микроскопии находилась в разработке чуть более 15 лет, и лишь недавно эти титанические усилия дали результаты — первые цветные изображения, полученные при помощи электронного микроскопа.
Пальму первенства в деле разработки технологии цветной электронной микроскопии получила группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего. В настоящее время их электронный микроскоп способен делать снимки в трех цветах, зеленом, красном и желтом. Технически говоря, этот микроскоп не производит естественных цветных снимков, а нечто, что можно назвать псевдоцветной визуализацией основных особенностей микроскопических объектов. Сделанные снимки весьма напоминают результаты искусственной раскраски черно-белых изображений, что практикуется в науке достаточно широко, за исключением того, что эти цвета получаются сразу же в процессе съемки.
Обычные электронные микроскопы формируют изображения, пропуская через исследуемые объекты лучи электронов, разогнанных до определенной энергии. Датчик микроскопа фиксирует изменения яркости луча электронов, некоторые из которых поглощаются материалом объекта съемки. И в данных, получаемых датчиком такого микроскопа, полностью отсутствуют какие-либо данные о цветовой составляющей.
Для того, чтобы получить цветное изображение, исследователи установили на обычный электронный микроскоп новый специальный датчик. При помощи этого датчика были получены снимки структур живой клетки, такие, как белки и мембраны, материал которых содержал свою собственную комбинацию редкоземельных элементов, включая лантан, церий и др., в определенных пропорциях. Именно комбинация этих элементов, вызывающих определенные изменения яркости луча электронов, и является одним из цветов, в который окрашиваются соответствующие области на снимках.
Процесс цветной электронной съемки в чем-то подобен процессу флуоресцентной микроскопии, в которой к определенным элементам исследуемых объектов добавляются соответствующие светящиеся материалы. Но при помощи электронной микроскопии можно получить гораздо более высокую разрешающую способность и глубину съемки.
Использование даже такого, не очень полноценного, метода цветной съемки позволит ученым-биологам получать гораздо больше полезной информации о процессах разделения клеток, о белках и о работе других компонентов живых тканей. А ученые из Калифорнийского университета планируют в ближайшем времени улучшить разработанный ими процесс, добавить в него новые комбинации редкоземельных элементов, что позволит им получать снимки с более широкой цветовой гаммой.
Источник: