#今天要来点物理吗？#

昨天介绍了电子显微镜领域里的突破http://t.cn/AXaxymbX

今天说说它的底层物理学原理~（总结自科幻作家格雷格·伊根）

相差显微镜是在 1930 年代由荷兰物理学家 弗里茨·泽尔尼克 (Frits Zernike) 发明的（见图四），并由物理学家兼企业家 卡罗琳·“莉莉”·布莱克 (Caroline “Lili” Bleeker) 进一步开发和制造。泽尔尼克因此在 1953 年获得了诺贝尔奖……但专利掌握在布莱克手里，所以她可能并不太失望。

图一：

把几乎透明的细胞中光线通过时产生的 相位差 (phase shift) 转换成 亮度变化 (change in brightness)，就能显著提高图像的对比度和细节。

图二：

穿过样品的光线会发生轻微的散射，相位也会发生大约 90 度的偏移。如果样品由环形光源照射，就可以利用样品散射光的角度分离，只让未散射的背景光通过 "相位板"，使其相位偏移 90 度，从而与散射光产生建设性干扰，大大提高对比度。

在过去的十多年里，人们一直试图将同样的想法应用到电子显微镜中，但使用电子束相位板会带来一些额外的麻烦。

但现在，研究人员通过让电子穿过极其明亮的激光区域，成功地诱导了必要的相移！

这有望改善小分子蛋白质的成像，还将 "冷冻电子显微镜的三维版本，称为冷冻电子断层扫描"，它将以分子分辨率在原位揭示各种细胞结构。

这里的图片显示的是蛋白质 apoferritin 的两张冷冻电子显微镜图像，分别有和没有双 "激光相位板"。

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