— метод получения объёмного изображения объекта, основанный на интерференции волн. Идея голографии была впервые высказана Д. Габором (Великобритания, 1948), однако техническая реализация метода оказалась чрезвычайно сложной, и голография не получила распространения. Только с появлением лазеров открылись многочисленные и разнообразные возможности практического использования голографии в радиоэлектронике, оптике, физике и различных областях техники.
Обычно для получения изображения какого-либо объекта фотографическим методом пользуются фотоаппаратом, который фиксирует на фотопластинке излучение, рассеиваемое объектом. Каждая точка объекта в этом случае является центром рассеяния падающего света; она посылает в пространство расходящуюся сферическую световую волну, которая фокусируется с помощью объектива в небольшое пятнышко на светочувствительной поверхности фотопластинки. Так как отражательная способность объекта меняется от точки к точке, то интенсивность света, падающего на соответствующие участки фотопластинки, оказывается различной. Поэтому на фотопластинке возникает изображение объекта. Это изображение складывается из получающихся на каждом участке светочувствительной поверхности изображений соответствующих точек объекта. При этом трёхмерные объекты регистрируются в виде плоских двухмерных изображений.
С эпохой двумерной анимации, изображающей, как фагоцит (клетки иммунной системы, которые защищают организм путём поглощения вредных чужеродных частиц, бактерий, а также мёртвых или погибающих клеток. — примечание «Газеты.Ru») охотится за чужеродными частицами, а сперматозоид проникает в яйцеклетку, теперь покончено.
С помощью безлинзовой микроголографии на микроуровне теперь можно разглядеть такие биологические процессы, которые раньше можно было увидеть лишь в компьютерных реконструкциях и фантастическом кино.
Статья с описанием технологии опубликована в ночь на вторник в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Новый метод, позволяющий следить за передвижением тысяч мельчайших объектов одновременно и с субмикронной точностью в беспрецедентно большом по объему образце, позволит лучше понять как групповое, так и одиночное поведение микрорганизмов», — заявляют авторы статьи.
Предыдущие попытки получить «живые» голограммы микромира наталкивались на технические ограничения, связанные с использованием мощных линзовых микроскопов, сильно сужающих поле наблюдения, а также источников сильного когерентного излучения — сканирующих лазеров, необходимых для построения трехмерных траекторий.
Красный и голубой свет, отражаемый головками сперматозоидов под разными углами, улавливался фоточипом, данные с которого обрабатывались по специальному статистическому алгоритму, позволяющему отслеживать в 3D продвижение отдельных половых клеток.
<4>Благодаря точнейшему 3D-сканированию траекторий беспрецедентно большого числа одновременно движущихся сперматозоидов удалось впервые наблюдать, что очень маленькая часть популяции мужских половых клеток (примерно 4—5%), оказавшись вне семенной жидкости, начинает двигаться не по прямой, а по необычной спиралевидной траектории довольно компактного радиуса — 0,5—3 микрометра, делая от 3 до 20 спиральных оборотов секунду и продвигаясь со скоростью примерно 20—100 микрометров в секунду. При этом большая часть таких редких «спиральных» сперматозоидов — 90% — предпочитают двигаться по правозакрученной спирали, и лишь 10% — по левозакрученной.
Оказавшись в семенной жидкости, число эксцентричных сперматозоидов резко падает, что связано, как предполагают авторы статьи, с ее высокой вязкостью и, возможно, биохимическим составом, так как уменьшение популяции «спиральных» гамет в сперме было не резким, а постепенным.
