✨Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức

Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức

nhỏ|313x313px|Ảnh ghi nhận từ STED với độ phân giải vượt trội so sánh với ảnh tương tự tạo ra từ [[kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang.]] Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức (Stimulated emission depletion microscopy, STED microscopy) là một phương pháp tạo ảnh hiển vi siêu phân giải, dựa trên kỹ thuật kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang với việc sử dụng hai xung ánh sáng laser với một xung kích thích phân tử phát quang, trong khi xung còn lại dập tắt trạng thái kích thích của phân tử phát quang bằng cách bắt nó phát xạ cưỡng bức. Cách thức này cho phép tạo ra hình ảnh siêu phân giải bằng cách vô hiệu hóa có chọn lọc các diện tích phát huỳnh quang, giảm thiểu diện tích chiếu sáng tại tiêu điểm, và do đó tăng cường độ phân giải, vượt qua giới hạn phân giải của các thiết bị sử dụng sóng ánh sáng.

STED được phát triển bởi Stefan W. Hell và Jan Wichmann vào năm 1994, và lần đầu tiên được chứng minh bằng thực nghiệm bởi Hell và Thomas Klar vào năm 1999 với độ phân giải 35 nm. Stefan Hell đã được trao giải Nobel Hóa học năm 2014 cho sự phát triển của thiết bị này. Trên thực tế, ý tưởng về STED đã được V.A. Okhonin (Viện Lý sinh, Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô, Chi nhánh Siberia, Krasnoyarsk) đưa ra từ năm 1986 với một phát minh sáng chế được đăng ký ở Liên Xô.  Khi xây dựng STED vào năm 1994, Hell và Wichmann đã hoàn toàn không biết tới bằng phát minh của Okhonin.

Nguyên lý

nhỏ|240x240px|Nguyên lý STED: xung ánh sáng kích thước (màu xanh dương) tạo ra sự phát huỳnh quang với độ rộng lớn, và các huỳnh quang phát xung quanh sẽ bị dập tắt bởi một xung làm nghèo (màu xanh lá cây), do đó tạo ra một điểm phát huỳnh quang (màu đỏ) có độ rộng nhỏ hơn rất nhiều. Trong các thiết bị hiển vi quang học sử dụng ánh sáng và thấu kính, độ phân giải của ảnh ghi nhận được bị giới hạn bởi giới hạn nhiễu xạ do Ernst Abbe xác định vào năm 1873:

:\mathrm{D} = \frac{\lambda}{2n\sin{\alpha = \frac{\lambda}{\mathrm{2NA

Trong đó, \lambda là bước sóng, NA là số khẩu độ được xác định bởi tích chiết suất của môi trường và sin của góc ánh sáng tới thấu kính (\alpha).

Các thiết bị kính hiển vi đồng tiêu quét huỳnh quang cũng không nằm ngoài giới hạn này khi ảnh tạo ra từ các ánh sáng huỳnh quang phát ra từ mẫu vật khi có ánh sáng kích thích cũng có tính chất này.

Để vượt qua giới hạn này, STED xử dụng hai xung ánh sáng (laser), với một xung (có bước sóng ngắn) sẽ kích thích mẫu vật, còn xung thứ hai (được làm chậm hơn xung đầu tiên một khoảng thời gian nhất định) sẽ có tác dụng dập tắt các cường độ phát xạ nền xung quanh điểm phát huỳnh quang, từ đó tạo ra một điểm phát huỳnh quang có kích thước nhỏ hơn. Điểm khác biệt lớn nhất so với kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang là sự có mặt của xung laser thứ hai (xung dập tắt - STED).

Xung STED có bước sóng dài hơn được đồng bộ với xung kích thích, tức là làm trễ pha so với xung kích thích, bằng một đĩa làm trễ pha. Xung thứ hai có tác dụng làm "đông cứng" các phân tử huỳnh quang (dập tắt sự phát xạ) ở rìa ngoài của chùm tia kích thích, ngoại trừ các phân tử nằm ở vùng trung tâm. Vì thế, kích thước khu vực phát huỳnh quang sẽ trở nên nhỏ hơn và tạo nên độ phân giải vượt qua giới hạn nhiễu xạ của Abbe.

Trong trường hợp này, giới hạn phân giải mới của thiết bị sẽ là giới hạn Abbe mở rộng:

\mathrm{D} = \frac{\lambda}{2 n \sin{\alpha} \sqrt{1 + \frac{I}{I_\text{sat = \frac{\lambda}{\mathrm{2NA} \sqrt{1 + \sigma

Trong đó, I là cường độ của hốc phát xạ quang học, I{sat} là cường độ của bức xạ cưỡng bức, và tỉ số hai cường độ này \sigma = I/I{sat} là hệ số bão hòa. Theo công thức này, giới hạn phân giải mới sẽ có độ lớn nhỏ hơn so với giới hạn nhiễu xạ Abbe.

Ứng dụng

Với độ phân giải vượt trội so với các thiết bị hiển vi quang học truyền thống, STED là thiết bị được ứng dụng mạnh mẽ trong các nghiên cứu về y, sinh học, tương tự như việc sử dụng các kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang. Các thiết bị STED thương phẩm có thể cho độ phân giải xung quanh 50 nm.

👁️ 1 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
nhỏ|313x313px|Ảnh ghi nhận từ STED với độ phân giải vượt trội so sánh với ảnh tương tự tạo ra từ [[kính hiển vi đồng tiêu huỳnh quang.]] **Kính hiển vi dập tắt cưỡng bức** (_Stimulated
**Hiển vi siêu phân giải** (Super-resolution microscopy) là một loại hiển vi quang học. Do nhiễu xạ của ánh sáng, độ phân giải của kính hiển vi quang học thông thường bị giới hạn bởi
nhỏ|430x430px|BrdU (màu đỏ), thể hiện quá trình neurogenesis trong trung khu dưới hạt (SGZ) của vùng DG hồi hải mã. Hình ảnh minh họa này của Faiz và cộng sự, năm 2005. **Khoa học thần
**Lịch sử tư tưởng kinh tế** là lịch sử của các nhà tư tưởng và học thuyết kinh tế chính trị và kinh tế học từ thời cổ đại đến ngày nay. Lịch sử tư
**Trận Nam Kinh** diễn ra vào đầu tháng 12 năm 1937, là một phần của cuộc chiến tranh Trung – Nhật. Quốc dân Cách mệnh quân và Lục quân Đế quốc Nhật Bản giao chiến
nhỏ|Cơ chế khả biến thần kinh là cơ chế giúp thích nghi được với sự biến đổi của môi trường, là khả năng phục hồi và tái tạo, hay học một kỹ năng mới.|273x273px **Thích
**Bắc Kinh** (; ), là thủ đô của nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa. Thành phố nằm ở miền Hoa Bắc, và là một trong số bốn trực hạt thị của Trung Hoa, với
**Thảm sát Nam Kinh**, cũng thường được gọi là vụ "**Cưỡng hiếp Nam Kinh**", là một tội ác chiến tranh do quân đội Nhật Bản tiến hành bên trong và xung quanh Nam Kinh, Trung
**Kinh tế chia sẻ** là một mô hình thị trường lai (ở giữa sở hữu và tặng quà) trong đó đề cập đến mạng ngang hàng dựa trên chia sẻ quyền truy cập vào hàng
**Thế vận hội dành cho người khuyết tật** còn gọi là **Paralympic** (tiếng Anh: _Paralympic Games_) là một sự kiện thể thao quốc tế quan trọng, là nơi các vận động viên khuyết tật thể
**Lịch sử thế giới hiện đại** theo mốc từng năm, từ năm 1910 đến nay. ## Thập niên 1910 * 1910: Bắt đầu cuộc cách mạng México. George V trở thành vua của Vương quốc
**Đại hội Lập hiến Hoa Kỳ** (tiếng Anh: _Constitutional Convention_), bấy giờ được gọi bằng **Đại hội Liên bang** (_Federal Convention_), **Đại hội Philadelphia** (_Philadelphia Convention_) hay **Hội nghị lớn ở Philadelphia** (_Grand Convention at
**_Cương Thi Tiên Sinh_** (tựa tiếng Anh: **_Mr. Vampire_**) là một bộ phim kinh dị hài Hồng Kông năm 1985 do Lưu Quán Vĩ đạo diễn và Hồng Kim Bảo sản xuất. Thành công phòng
**Rối loạn ám ảnh cưỡng chế** (tiếng Anh: **obsessive-compulsive disorder**, viết tắt là **OCD**) là một rối loạn tâm lý có tính chất mãn tính, dấu hiệu phổ biến của bệnh đó là ý nghĩ
thumb|upright=1.2|Tổng thống Donald đứng trước một phần của bức tường gần [[Yuma, Arizona, tháng 6 năm 2020]] **Bức tường Trump**, hay còn thường được gọi là "**bức tường**", là tên của đề xuất mở rộng
**Vi Tiểu Bảo** () là nhân vật chính trong cuốn tiểu thuyết võ hiệp nổi tiếng của Kim Dung và là cuốn cuối cùng của ông, Lộc đỉnh ký. ## Thân thế/ Cuộc đời Vi
nhỏ|Hình trên được minh họa một cách chi tiết thể hiện các yếu tố chính trong quá trình truyền tin qua synap hóa học. xung động điện hóa (hay còn gọi là [[điện thế hoạt
**Kinh tế Nhật Bản** là một nền kinh tế thị trường tự do phát triển. Nhật Bản là nền kinh tế lớn thứ ba thế giới theo GDP danh nghĩa và lớn thứ tư theo
**Đại học Kinh tế Thành phố Hồ Chí Minh**, còn được gọi là **Đại học UEH** () là đại học đa thành viên chuyên khối kinh tế hệ công lập, thuộc nhóm đại học trọng
**Vi Duệ** (chữ Hán: 韦睿; 442 – 520), tự **Hoài Văn**, người Đỗ Lăng, Kinh Triệu , tướng lãnh nhà Lương thời Nam Bắc triều trong lịch sử Trung Quốc. ## Thân thế và thiếu
**Phạm Thị Huệ** (sinh năm 1996) là một nữ vận động viên điền kinh người Việt Nam. ## Tiểu sử Phạm Thị Huệ sinh ngày 26 tháng 9 năm 1996 tại thôn Tân Lương xã
**Chủ nghĩa vị lợi**, hay **chủ nghĩa công lợi** còn gọi là **thuyết duy lợi** hay **thuyết công lợi** (tiếng Anh: _Utilitarianism_) là một triết lý đạo đức, một trường phái triết học xã hội
nhỏ|Virtual Fixtures – hệ thống A. R. đầu tiên, 1992, Không quân Mỹ, WPAFB nhỏ|[[NASA X-38 màn hình hiển thị video chồng lớp lên bản đồ, bao gồm cả những đường băng và những trở
**Giải vô địch điền kinh thế giới IAAF 2019** () là giải thứ mười bảy của cuộc thi điền kinh toàn thế giới được tổ chức hai năm một lần, tổ chức bởi Liên đoàn
**Hốt Tất Liệt** (, _Xubilaĭ Khaan_, ; 23 tháng 9, 1215 - 18 tháng 2, 1294), Hãn hiệu **Tiết Thiện Hãn** (ᠰᠡᠴᠡᠨ ᠬᠠᠭᠠᠠᠨ, Сэцэн хаан, _Sechen Khan_), là Đại Hãn thứ năm của đế quốc
Khu vực eo biển Đài Loan Sự tranh cãi về **vị thế chính trị Đài Loan** xoay quanh tại việc Đài Loan, gồm cả quần đảo Bành Hồ (_Pescadores_ hoặc _Penghu_), có nên tiếp tục
Bức tranh này (khoảng năm 1872) do [[John Gast vẽ có tên _American Progress_ là một sự miêu tả mang tính biểu tượng về khái niệm **Vận mệnh hiển nhiên**. Trong hình là nàng Columbia,
** Yên Cường ** là một xã thuộc tỉnh Ninh Bình, Việt Nam. Trụ sở xã nằm cách phường Hoa Lư - trung tâm tỉnh lỵ Ninh Bình 16 km về phía Đông. Theo Nghị quyết
Đây là **danh sách những trường hợp được cho là đã nhìn thấy vật thể bay không xác định (UFO) đáng chú ý ở Vương quốc Liên hiệp Anh**. Nhiều vụ chứng kiến hơn đã
thumb|right|Thuận chiều kim đồng hồ từ góc trên bên trái: [[Søren Kierkegaard, Fyodor Dostoevsky, Jean-Paul Sartre, Friedrich Nietzsche.]] **Chủ nghĩa hiện sinh** hay **thuyết hiện sinh** là luồng tư tưởng triết học của một nhóm
**Sái Kinh** hay **Thái Kinh** (chữ Hán: 蔡京; 1047-1126) là thừa tướng nhà Bắc Tống trong lịch sử Trung Quốc. Ông là người giữ chức vụ quan đầu triều nhiều lần nhất thời Bắc Tống
thumb|alt=một dòng chữ được khắc bằng các ký tự của người Maya|Mặt phía đông của tấm bia C từ [[Quiriguá|Quirigua ghi ngày tháng khởi đầu của chu kỳ _b'ak'tun_ thứ 13 theo lịch Maya. Được
Bạn có hàng mi ngắn và thưa bẩm sinhNhững hậu quả không lường trước của việc nối mi làm mi rụng nhiều và trở nên yếu ớtViệc gắn mi giả làm bạn khó chịu, bất
**Nguyễn Thần Hiến** (1857-1914), tự: **Phác Đình**, hiệu: **Chương Chu**; là người đã sáng lập ra "Quỹ Khuyến Du học hội" nhằm vận động và hỗ trợ cho học sinh sang Nhật Bản học, là
**Bệnh dại** () là một căn bệnh do virus gây ra viêm não ở người và động vật có vú khác. Thủ phạm gây bệnh dại là các loại _Lyssavirus_ bao gồm virus dại và
**Chiến tranh Kế vị Ba Lan** (tiếng Ba Lan: _Wojna o sukcesję polską_; tiếng Anh: _War of the Polish Succession_; ) là một cuộc xung đột lớn ở châu Âu, gây ra bởi cuộc nội
**Kinh tế Việt Nam giai đoạn 1976-1986** nằm trong bối cảnh thời bao cấp, đây là giai đoạn áp dụng mô hình kinh tế cũ ở miền Bắc cho cả nước sau khi thống nhất
**Bốn hiện đại hóa** () là những mục tiêu được Thủ tướng Quốc vụ viện đầu tiên Chu Ân Lai chính thức công bố nhằm tăng cường các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, quốc
thumb| **Đập hải ly** là những con đập do hải ly xây dựng để cung cấp ao cũng như việc bảo vệ chống lại những kẻ săn mồi như chó sói và gấu, đồng thời
**Tưởng Kinh Quốc** (; POJ: ChiúⁿKeng-kok; phương ngữ Thượng Hải/phương ngữ Ninh Bá: tɕiã.tɕiŋ.ko?) (27 tháng 4 năm 1910 - 13 tháng 1 năm 1988) là một nhà chính trị người Đài Loan. Ông đã
**Đổng Hiền** (chữ Hán: 董賢; 22 TCN - 1 TCN), biểu tự **Thánh Khanh** (聖卿), là một quan viên nhà Tây Hán, nổi tiếng vì là nam sủng của Hán Ai Đế Lưu Hân. Vì
**Sự cố hành khách xảy ra trên chuyến bay 3411 của United Express** khi cảnh sát sân bay buộc đưa một hành khách không chịu ra khỏi máy bay khi hãng hàng không yêu cầu
thumb|upright=1.35|right|alt=Bản đồ toàn cầu về sự tăng nhiệt độ nước biển từ 0,5 đến 300 độ Celsius; nhiệt độ đất liền tăng từ 10000 đến 20000 độ Celsius; và nhiệt độ vùng Bắc cực tăng
**Liên Xô** hay **Liên bang Xô viết**, tên chính thức là **Liên bang Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Xô viết**, là một cựu quốc gia nằm ở phía bắc lục địa Á-Âu, tồn tại
**Friedrich Wilhelm Viktor Abert von Hohenzollern, Wilhelm II** của Phổ và Đức, (27 tháng 1 năm 1859 – 4 tháng 6 năm 1941) là vị Hoàng đế (_Kaiser_) cuối cùng của Đế quốc Đức, đồng
Trong Chiến tranh Việt Nam, quân đội Hoa Kỳ và các lực lượng đồng minh đã gây ra hàng loạt tội ác như giết người, hãm hiếp, đánh đập tù nhân, ném bom vào thường
Đặc trưng giai đoạn này của Liên xô là sự lãnh đạo của **Joseph Stalin**, người đang tìm cách tái định hình xã hội Xô viết với nền kinh tế kế hoạch nhiều tham vọng,
Các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG), còn được gọi là Mục tiêu Toàn cầu, đã được Liên hợp quốc thông qua vào năm 2015 như một lời kêu gọi hành động chung nhằm
Các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDG), còn được gọi là Mục tiêu Toàn cầu, đã được Liên hợp quốc thông qua vào năm 2015 như một lời kêu gọi hành động chung nhằm
**Tùy Dạng Đế** (chữ Hán: 隋煬帝, 569 - 11 tháng 4, 618), có nguồn phiên âm là **Tùy Dượng Đế**, **Tùy Dương Đế** hay **Tùy Dưỡng Đế**, đôi khi còn gọi là **Tùy Minh Đế**