Investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han desarrollado un nuevo método de microscopía de fluorescencia:la nanoscopía STEDD (Stimulation Emission Double Depletion) produce imágenes de la más alta resolución con fondo suprimido. El nuevo método produce una calidad de imagen mejorada, que es ventajoso al analizar tridimensionales, estructuras subcelulares densamente dispuestas. STEDD, un mayor desarrollo del método STED, ahora se presenta en Fotónica de la naturaleza .

La microscopía óptica se aplica ampliamente en el sector de las ciencias de la vida. Entre otros, se utiliza para examinar de forma mínimamente invasiva células vivas. Resolución de microscopía óptica convencional, sin embargo, está limitado a la mitad de la longitud de onda de la luz, es decir, unos 200 nm, de tal manera que las estructuras celulares más finas se ven borrosas en la imagen. En los años pasados, Se desarrollaron varios métodos de nanoscopía que superan el límite de difracción y producen imágenes de la más alta resolución. Stefan W. Hell, Eric Betzig, y William Moerner recibieron el Premio Nobel de Química por sus métodos de nanoscopía en 2014. Ahora, Los investigadores del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) han perfeccionado el método de nanoscopía STED (Simulated Emission Depletion) desarrollado por Hell modificando la adquisición de imágenes de manera que el fondo se suprima de manera eficiente. La calidad de imagen mejorada resultante es particularmente ventajosa para el análisis de datos cuantitativos de tres dimensiones, moléculas y estructuras celulares densamente dispuestas. En Fotónica de la naturaleza .

En microscopía de fluorescencia, la muestra que se va a estudiar se escanea con un haz de luz fuertemente enfocado para hacer que las moléculas de tinte emitan luz fluorescente. Los cuantos de luz se registran píxel a píxel para construir la imagen. En la nanoscopia STED, el rayo de excitación utilizado para la exploración se superpone con otro rayo, el llamado haz STED. Su intensidad de luz se ubica alrededor del haz de excitación. En el centro, es cero. Es más, el haz STED se desplaza hacia longitudes de onda más altas. El rayo STED utiliza el efecto físico que fue descrito por primera vez por Albert Einstein hace 100 años, a saber, emision estimulada, para apagar la excitación fluorescente en todas partes, excepto en el centro donde el haz STED tiene intensidad cero. De este modo, la excitación se limita y se obtiene un punto de luz más nítido para el escaneo. La imagen STED de alta resolución, sin embargo, siempre tiene un fondo de baja resolución, que se debe al agotamiento estimulado incompleto y a la excitación de la fluorescencia por el propio haz STED.

El equipo de Gerd Ulrich Nienhaus ha ampliado este método STED con otro rayo STED. El rayo STED2 sigue al rayo STED con un cierto retardo de tiempo y elimina la señal útil en el centro, de modo que solo quede la excitación de fondo. "El método STED se basa en la grabación de dos imágenes, "El profesor Nienhaus explica." Los fotones registrados antes y después de la llegada del rayo STED2 contribuyen a la primera y segunda imagen, respectivamente. "La segunda imagen que solo contiene el fondo se resta píxel a píxel, con un factor de peso específico, de la primera imagen que contiene la señal útil más el fondo. El resultado es una imagen sin fondo de máxima resolución.