Учёные испытали метод тонкой рентгеновской томографии (27.09.2010)

На этой трёхмерной рентгеновской фотографии видны тонкие детали объекта. Масштабная линейка – 5 микрометров. Пояснения в тексте (фото Martin Dierolf et al./Nature).

Отдельные детали около 100 нанометров в поперечнике можно рассмотреть с новым методом рентгеновской съёмки объектов. Физики из Германии и Швейцарии полагают, что их изобретение поможет раздобыть много ценной информации для биологии, медицины и материаловедения.

Авторы метода использовали в качестве мощного источника рентгеновских лучей синхротрон Swiss Light Source. Если традиционно получение изображения полагается на степень ослабления потока (классический пример — пропускающие рентген мягкие ткани и задерживающие его кости), то новаторы смотрели на слабые различия в преломлении "X-лучей". Такой приём называется техникой фазового контраста. В теории он способен выявить тонкие детали, но анализировать сдвиг фаз — очень сложно.

Теперь специалисты из технического университета Мюнхена (TUM), института Пуаля Шеррера (Paul Scherrer Institut) и федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zürich) нашли способ радикально улучшить данную технику.

Они отказались от использования любых корректирующих линз, пропустив рентгеновский импульс через маленькое отверстие. Сам образец поворачивался и смещался на фоне этого потока. В результате было получены сотни отдельных кадров. Далее мощная программа выстроила на их основе трёхмерное изображение.

Образцом послужил фрагмент кости бедра мыши. Размер этого объекта составлял сотые доли миллиметра. Тем не менее, съёмка показала многочисленные детали внутри: остеоцитарные лакуны (на снимке под заголовком, а также на кадрах ниже — L) и тонкие каналы (C) диаметром 100 нм. (Детали — в статье в Nature).

Новая техника чувствует вариации в плотности материала менее чем в 1%, — сообщают учёные. Теперь, к примеру, можно по крошечному образцу выявить первые изменения в костной ткани во время заболевания, или рассмотреть на микроскопическом уровне особенности формирования сплава двух металлов. (Читайте также о том, как рентгеновский микроскоп взорвал лазером объекты наблюдения.)

MEMRANA