Cоздан самый быстродействующий фотоаппарат в мире для регистрации процессов в живых клетках организма
Ученые из Калифорнийского университета в Лос Анджелесе (University of California, Los Angeles) продемонстрировали самый быстрый в мире фотоаппарат, который позволит находить раковые клетки в крови человека.
Максимальная скорость работы затвора этого прибора - 440 триллионных секунды; он может запечатлеть 6,1 миллионов изображений в секунду. Для освещения объекта используется импульсный лазер. Излучение, отраженное от объекта и несущее полную информацию о нем, через волоконно-оптический канал поступает в систему электронной обработки и преобразования. Система осуществляет так называемое преобразования Фурье с усилением сигнала и одновременно растягивание сигнала по времени. Таким образом, наравне с усилением, электронным путем создается замедление сигнала для того, чтобы совместить его с быстродействием системы регистрации.
Результаты работы опубликованы в журнале Nature (Serial time-encoded amplified imaging for real-time observation of fast dynamic phenomena.
Подобный аппарат совершенно необходим для фотографирования таких, например, явлений, как взаимодействие между нейронами. Он может использоваться в медицине для съемки отдельных клеток в кровяном потоке в организме человека. Сейчас кровяные клетки можно изучать только под микроскопом, взяв у пациента пробу крови.
По словам инженера Кейсуке Года (Keisuke Goda), одного из участников проекта, прибор может установить присутствие в крови клеток, которых в данный момент очень мало, но которые сигнализируют о ранних стадиях какой-либо болезни. В качестве примера доктор Года приводит опухолевые клетки. Их может быть совсем мизерное количество среди миллиардов здоровых клеток, но они являются предвестниками метастазов. Шанс на то, что опухолевая клетка окажется в пробе крови и попадет под микроскоп, чрезвычайно мал. Система регистрации оптических изображений, разработанная учеными из Калифорнийского Университета в Лос Анджелесе (University of California, Los Angeles) способен существенно повысить вероятность обнаружения. Кроме того, столь малое время экспозиции позволяет зарегистрировать очень быстро протекающие события, такие, как взаимодействие между живыми клетками, некоторые элементы анализов крови и т.д., которые никаким другим способом "поймать" невозможно.
 Кейсуке Года и руководитель проекта Бахрам Джали (Bahram Jali)
Ученые утверждают, что этот фотоаппарат можно сделать еще более совершенным, чтобы получать более 10 млн. снимков в секунду - эта скорость в 200 тыс. раз быстрее, чем у стандартной видеокамеры.
Евгений Биргер

Почти Мантия-невидимка: продемонстрировано устройство, маскирующее микрообъекты в ближней ИК-области спектра
Физики из Калифорнийского университета в Беркли (University of California, Berkeley), США создали миниатюрное устройство, которое обеспечивает маскировку (впечатление невидимости) микрообъектов в диапазоне длин волн 1,4-1,8 мкм.
Изобретение создано в знаменитой лаборатории Калифорнийского университета), которой руководит проф. Сян Занг (Xiang Zhang). О работе этой лаборатории NNN уже неоднократно сообщала (см., например, здесь http://www.nanonewsnet.ru/…ke-nevidimke). В предыдущих разработках команда проф. Занга делала упор на сложные метаматериалы (композиты, имеющие свойства, не встречающиеся в природе, в частности имеющие отрицательную диэлектрическую и магнитную проницаемости) - комбинации металлов и неметаллов, экстраординарные оптические свойства которых проявляются вследствие их уникальной структуры.
 Акцент при изготовлении опытного образца нового устройства команда сделала на метаматериалы, которые позволяют формировать структуры с отрицательным показателем преломления.
 Основные результаты исследований опубликованы в журнале Nature Materials (An optical cloak made of dielectrics).
Устройство, созданное калифорнийскими учеными, представляет собой кремниевую пластинку толщиной 250 нм, на край которой нанесено металлическое отражающее покрытие; этот край также слегка вогнут по центру пластинки (см. рисунок 2), образуя "укрытие" для маскируемого объекта микрометровых размеров. Для изменения оптических свойств кремния исследователи проделали в пластине множество отверстий диаметром 110 нм; в зонах с б?льшим количеством таких отверстий показатель преломления имеет меньшее значение (электромагнитное излучение, следовательно, здесь распространяется быстрее). Расположив отверстия над "укрытием" в заданном порядке, авторы работы добились того, что излучение отражалось от этой области так, как будто край был абсолютно ровным.

По общему мнению коллег американских физиков, разработанный образец имеет большие шансы стать прототипом первого "маскирующего" устройства, которое будет функционировать в видимом диапазоне. Основным его преимуществом эксперты считают отсутствие в конструкции металлических элементов, поглощающих видимый свет.
Следует отметить, что один из авторов разработки - Джейсон Валентайн (Jason Valentine) выиграл третий приз на конкурсе постерных сообщений для молодых ученых на Нанотехнологическом Форуме нынешнего года Калифорнийского Университета в Беркли (2009 Berkeley Nanotechnology Forum).
Евгений Биргер